Ein ungeladener Kondensator C = 4,7 µF wird von einer Sprungquelle mit 5 V über einen Widerstand R = 22 kΩ geladen. Bestimme die 10–90-%-Anstiegszeit tr der Kondensatorspannung in ms.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Ein System erster Ordnung G(s) = 5/(2,5s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 1, ausgehend von der Ruhe. Wie lange braucht der Ausgang, um 95 % seines Endwerts zu erreichen? Bestimme t.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 12/(s² + 2s + 12) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Die Pole sind s = σ ± jωd. Bestimme den Realteil σ.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 35/(s² + 5s + 35) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme die Überschwingzeit tp der Sprungantwort.
Ein System zweiter Ordnung ohne Nullstellen soll eine Sprungantwort mit 12 % Überschwingen haben. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Eine Masse m = 4 kg hängt an einer Feder k = 1000 N/m mit einem viskosen Dämpfer c = 76 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In der Gleichgewichtslage in Ruhe wird plötzlich eine konstante Kraft F = 25 N aufgebracht. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Lösungsschlüssel
- 1. tr = 227,2 ms
- 2. t = 7,489 s
- 3. σ = −1
- 4. tp = 0,5859 s
- 5. ζ = 0,5594
- 6. ζ = 0,6008
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