Ein System erster Ordnung G(s) = 0,5/(2,5s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 10, ausgehend von der Ruhe. Wie lange braucht der Ausgang, um 50 % seines Endwerts zu erreichen? Bestimme t.
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 100 ein. Bei t = 1 s zeigt er 70. Bestimme die Zeitkonstante τ.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 23,5/(s² + 5s + 47) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 41/(s² + 14s + 82) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme die Überschwingzeit tp der Sprungantwort.
Ein Reihen-RLC-Kreis mit R = 268 Ω, L = 50 mH und C = 1 µF wird bei t = 0 an einen Sprung von 12 V angeschlossen. Der Kondensator ist ungeladen, und vor dem Sprung fließt kein Strom. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Kondensatorspannung.
Ein Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung hat G(s) = 160/(s(s + 6)). Bestimme die 2-%-Ausregelzeit ts der Sprungantwort des geschlossenen Kreises mit ts ≈ 4/(ζωₙ).
Lösungsschlüssel
- 1. t = 1,733 s
- 2. τ = 0,8306 s
- 3. ζ = 0,3647
- 4. tp = 0,5469 s
- 5. %OS = 9,521 %
- 6. ts = 1,333 s
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