Ein ungeladener Kondensator C = 1 µF wird von einer Sprungquelle mit 12 V über einen Widerstand R = 47 kΩ geladen. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 47 ms.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Ein System erster Ordnung G(s) = 10/(0,8s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 2, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Endwert y(∞) des Ausgangs.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 81/(s² + 7s + 27) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme die 2-%-Ausregelzeit ts der Sprungantwort mit ts ≈ 4/(ζωₙ).
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 219/(s² + 5s + 73) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Die Pole sind s = σ ± jωd. Bestimme den Realteil σ.
Ein System zweiter Ordnung ohne Nullstellen soll eine Sprungantwort mit 15 % Überschwingen haben. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Ein Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung hat G(s) = K/(s(s + 6)). Bestimme die Verstärkung K, die eine Sprungantwort mit 15 % Überschwingen ergibt.
Lösungsschlüssel
- 1. vC = 7,585 V
- 2. y(∞) = 20
- 3. ts = 1,143 s
- 4. σ = −2,5
- 5. ζ = 0,5169
- 6. K = 33,68
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