Ein System erster Ordnung G(s) = 6/(s + 2) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 10, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Endwert y(∞) des Ausgangs.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Ein System erster Ordnung G(s) = 2,5/(2,5s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 1, ausgehend von der Ruhe. Wie lange braucht der Ausgang, um 75 % seines Endwerts zu erreichen? Bestimme t.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 15,5/(s² + 7s + 31) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Sprungantwort.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 118/(s² + 5s + 59) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Sprungantwort.
Eine Masse m = 4 kg hängt an einer Feder k = 2000 N/m mit einem viskosen Dämpfer c = 54 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In der Gleichgewichtslage in Ruhe wird plötzlich eine konstante Kraft F = 50 N aufgebracht. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Ein Reihen-RLC-Kreis mit R = 3 Ω, L = 20 mH und C = 100 µF wird bei t = 0 an einen Sprung von 5 V angeschlossen. Der Kondensator ist ungeladen, und vor dem Sprung fließt kein Strom. Bestimme den Zeitpunkt tp des ersten Spannungsmaximums in ms.
Lösungsschlüssel
- 1. y(∞) = 30
- 2. t = 3,466 s
- 3. %OS = 7,892 %
- 4. %OS = 33,91 %
- 5. ζ = 0,3019
- 6. tp = 4,468 ms
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