Ein ungeladener Kondensator C = 100 µF wird von einer Sprungquelle mit 5 V über einen Widerstand R = 100 kΩ geladen. Bestimme die 10–90-%-Anstiegszeit tr der Kondensatorspannung in ms.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Ein System erster Ordnung G(s) = 0,5/(s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 2, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Ausgang y(2) bei t = 2 s.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 34/(s² + 7s + 34) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Die Pole sind s = σ ± jωd. Bestimme den Realteil σ.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 196/(s² + 11s + 98) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Sprungantwort.
Die Sprungantwort eines Systems zweiter Ordnung ohne Nullstellen zeigt 40 % Überschwingen, und das erste Maximum tritt bei t = 1 s auf. Bestimme die Eigenkreisfrequenz ωn.
Ein Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung hat G(s) = K/(s(s + 16)). Bestimme die Verstärkung K, die eine Sprungantwort mit 30 % Überschwingen ergibt.
Lösungsschlüssel
- 1. tr = 21972 ms
- 2. y(2) = 0,8647
- 3. σ = −3,5
- 4. %OS = 12,26 %
- 5. ωn = 3,272 rad/s
- 6. K = 499,8
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