Auf einen Prozess erster Ordnung wird bei t = 0 ein Sprung gegeben. Der Ausgang beginnt bei 0 und stellt sich auf 5 ein. Bei t = 0,5 s zeigt er 1,5. Bestimme die Zeitkonstante τ.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Ein System erster Ordnung G(s) = 2,5/(0,5s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 5, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Endwert y(∞) des Ausgangs.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 16,5/(s² + 5s + 33) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Sprungantwort.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 97/(s² + 13s + 97) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Eine Masse m = 2 kg hängt an einer Feder k = 800 N/m mit einem viskosen Dämpfer c = 12 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In der Gleichgewichtslage in Ruhe wird plötzlich eine konstante Kraft F = 100 N aufgebracht. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Eine Masse m = 5 kg hängt an einer Feder k = 500 N/m mit einem viskosen Dämpfer c = 60 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In der Gleichgewichtslage in Ruhe wird plötzlich eine konstante Kraft F = 100 N aufgebracht. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Lösungsschlüssel
- 1. τ = 1,402 s
- 2. y(∞) = 12,5
- 3. %OS = 21,9 %
- 4. ζ = 0,66
- 5. ζ = 0,15
- 6. ζ = 0,6
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