Scheda di esercizi di Errore a regime e controllo PID con soluzioni

Scheda di esercizi di Errore a regime e controllo PID gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
R(s)+2s²(s + 2)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha la funzione di trasferimento ad anello aperto G(s) = 2/(s²(s + 2)). Qual è il tipo N del sistema?

G(s) = 2/(s²(s + 2))
N =
2.Facile
R(s)+20(s + 2)(s + 5)(s + 10)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha la funzione di trasferimento ad anello aperto G(s) = 20(s + 2)/((s + 5)(s + 10)). Trova la costante d’errore di posizione Kp.

G(s) = 20(s + 2)/((s + 5)(s + 10))
Kp =
3.Media
R(s)+K(s + 2)(s + 5)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha G(s) = K/((s + 2)(s + 5)). Trova il guadagno K che dà un errore a regime del 2 % per un ingresso a gradino.

G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 2 %
K =
4.Media
r(t) = 0,5t+5(s + 2)s(s + 2)(s + 10)C(s)−

Una rampa r(t) = 0,5t è applicata a un anello a retroazione unitaria con G(s) = 5(s + 2)/(s(s + 2)(s + 10)). Trova l’errore a regime ess.

G(s) = 5(s + 2)/(s(s + 2)(s + 10))r(t) = 0,5t
ess =
5.Difficile
R(s)+K = 401s(s + 8)C(s)−

Un controllore proporzionale K = 40 comanda il sistema G(s) = 1/(s(s + 8)) in un anello a retroazione unitaria. Trova il tempo di assestamento al 2 % ts della risposta al gradino, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 1/(s(s + 8))K = 40
ts = s
6.Difficile
R(s)+K = 110s(s + 2)C(s)−

Un controllore proporzionale K = 1 comanda il sistema G(s) = 10/(s(s + 2)) in un anello a retroazione unitaria. Trova il tempo di assestamento al 2 % ts della risposta al gradino, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 10/(s(s + 2))K = 1
ts = s

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. Kp = 0,8
  3. 3. K = 490
  4. 4. ess = 1
  5. 5. ts = 1 s
  6. 6. ts = 4 s

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