Ein System erster Ordnung G(s) = 5/(0,2s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 5, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Ausgang y(0,4) bei t = 0,4 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 2,4. Bestimme die Zeitkonstante τ.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 40/(s² + 4s + 20) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Sprungantwort.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 153/(s² + 10s + 51) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Sprungantwort.
Eine Masse m = 2 kg hängt an einer Feder k = 2000 N/m mit einem viskosen Dämpfer c = 63 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In der Gleichgewichtslage in Ruhe wird plötzlich eine konstante Kraft F = 5 N aufgebracht. Bestimme die größte Auslenkung xmax in mm.
Ein System zweiter Ordnung ohne Nullstellen soll eine Sprungantwort mit 5 % Überschwingen haben. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Lösungsschlüssel
- 1. y(0.4) = 21,62
- 2. τ = 28,04 s
- 3. %OS = 20,79 %
- 4. %OS = 4,593 %
- 5. xmax = 2,911 mm
- 6. ζ = 0,6901
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