Scheda di esercizi di Risposta al gradino con soluzioni

Scheda di esercizi di Risposta al gradino 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
t (s)y(t)y(∞) = ?

Un sistema del primo ordine G(s) = 2,5/(s + 5) riceve un ingresso a gradino di ampiezza 5 a t = 0, partendo da fermo. Trova il valore finale y(∞) dell’uscita.

G(s) = 2,5/(s + 5)U = 5
y(∞) =
2.Facile
t (s)y(t)51,5 s?

Un sistema del primo ordine G(s) = 10/(s + 2) riceve un ingresso a gradino di ampiezza 1 a t = 0, partendo da fermo. Trova l’uscita y(1,5) a t = 1,5 s.

G(s) = 10/(s + 2)U = 1t = 1,5 s
y(1.5) =
3.Media
t (s)y(t)3?

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 27/(s² + 3s + 9) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova la sovraelongazione percentuale %OS della risposta al gradino.

G(s) = 27/(s² + 3s + 9)
%OS = %
4.Media
t (s)y(t)1

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 24/(s² + 5s + 24) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

G(s) = 24/(s² + 5s + 24)
ωn = rad/s
5.Difficile
R(s)+Ks(s + 16)G(s)C(s)−

Un anello di retroazione negativa unitaria ha G(s) = K/(s(s + 16)). Trova il guadagno K che dà una risposta al gradino con sovraelongazione del 15 %.

G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 15 %
K =
6.Difficile
R(s)+250s(s + 6)G(s)C(s)−

Un anello di retroazione negativa unitaria ha G(s) = 250/(s(s + 6)). Trova il tempo di assestamento al 2 % ts della risposta al gradino ad anello chiuso, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 250/(s(s + 6))
ts = s

Soluzioni

  1. 1. y(∞) = 2,5
  2. 2. y(1.5) = 4,751
  3. 3. %OS = 16,3 %
  4. 4. ωn = 4,899 rad/s
  5. 5. K = 239,5
  6. 6. ts = 1,333 s

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