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)2,5t = ?98 %

Un sistema del primo ordine G(s) = 0,25/(s + 0,5) riceve un ingresso a gradino di ampiezza 5 a t = 0, partendo da fermo. Quanto tempo impiega l’uscita a raggiungere il 98 % del suo valore finale? Trova t.

G(s) = 0,25/(s + 0,5)U = 598 %
t = s
2.Facile
+−12 VR = 10 kΩC = 2,2 µFvC​

Un condensatore scarico C = 2,2 µF viene caricato da un generatore a gradino da 12 V attraverso un resistore R = 10 kΩ. Trova la tensione del condensatore vC a t = 66 ms.

R = 10 kΩC = 2,2 µFV = 12 Vt = 66 ms
vC = V
3.Media
t (s)y(t)1

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 15/(s² + 3s + 15) e riceve un ingresso a gradino unitario. I poli sono s = σ ± jωd. Trova la parte reale σ.

G(s) = 15/(s² + 3s + 15)
σ =
4.Media
t (s)y(t)0,5?

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 33/(s² + 10s + 66) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova la sovraelongazione percentuale %OS della risposta al gradino.

G(s) = 33/(s² + 10s + 66)
%OS = %
5.Difficile
t (s)y(t)14,3 %

Un sistema del secondo ordine senza zeri deve avere una risposta al gradino con sovraelongazione del 4,3 %. Trova il rapporto di smorzamento ζ.

%OS = 4,3 %
ζ =
6.Difficile
+−5 VR = 25 ΩL = 20 mHC = 47 µFvC​

Un circuito RLC serie con R = 25 Ω, L = 20 mH e C = 47 µF è collegato a un gradino da 5 V a t = 0. Il condensatore è scarico e prima del gradino non circola corrente. Trova la tensione di picco del condensatore vC,max.

R = 25 ΩL = 20 mHC = 47 µFV = 5 V
vC,max = V

Soluzioni

  1. 1. t = 7,824 s
  2. 2. vC = 11,4 V
  3. 3. σ = −1,5
  4. 4. %OS = 8,602 %
  5. 5. ζ = 0,7077
  6. 6. vC,max = 5,457 V

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