Ein System erster Ordnung G(s) = 2/(5s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 1, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Ausgang y(10) bei t = 10 s.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Ein ungeladener Kondensator C = 10 µF wird von einer Sprungquelle mit 12 V über einen Widerstand R = 22 kΩ geladen. Wie lange nach dem Schließen des Schalters erreicht die Kondensatorspannung 60 % ihres Endwerts? Bestimme t in ms.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 27,5/(s² + 9s + 55) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 114/(s² + 12s + 57) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Die Pole sind s = σ ± jωd. Bestimme den Realteil σ.
Eine Masse m = 2,5 kg hängt an einer Feder k = 100 N/m mit einem viskosen Dämpfer c = 5 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In der Gleichgewichtslage in Ruhe wird plötzlich eine konstante Kraft F = 20 N aufgebracht. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Ein Reihen-RLC-Kreis mit R = 71 Ω, L = 50 mH und C = 10 µF wird bei t = 0 an einen Sprung von 10 V angeschlossen. Der Kondensator ist ungeladen, und vor dem Sprung fließt kein Strom. Bestimme den Zeitpunkt tp des ersten Spannungsmaximums in ms.
Lösungsschlüssel
- 1. y(10) = 1,729
- 2. t = 201,6 ms
- 3. ζ = 0,6068
- 4. σ = −6
- 5. ζ = 0,1581
- 6. tp = 2,569 ms
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.