Ein System erster Ordnung G(s) = 5/(s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 20, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Ausgang y(3) bei t = 3 s.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Auf einen Prozess erster Ordnung wird bei t = 0 ein Sprung gegeben. Der Ausgang beginnt bei 0 und stellt sich auf 8 ein. Bei t = 10 s zeigt er 3,2. Bestimme die Zeitkonstante τ.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 32/(s² + 7s + 32) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme die 2-%-Ausregelzeit ts der Sprungantwort mit ts ≈ 4/(ζωₙ).
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 78/(s² + 11s + 78) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Die Pole sind s = σ ± jωd. Bestimme den Realteil σ.
Ein Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung hat G(s) = K/(s(s + 20)). Bestimme die Verstärkung K, die eine Sprungantwort mit 15 % Überschwingen ergibt.
Ein System zweiter Ordnung ohne Nullstellen soll eine Sprungantwort mit 5 % Überschwingen haben. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Lösungsschlüssel
- 1. y(3) = 95,02
- 2. τ = 19,58 s
- 3. ts = 1,143 s
- 4. σ = −5,5
- 5. K = 374,2
- 6. ζ = 0,6901
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