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) = 20/(s + 4) riceve un ingresso a gradino di ampiezza 1 a t = 0, partendo da fermo. Trova il valore finale y(∞) dell’uscita.

G(s) = 20/(s + 4)U = 1
y(∞) =
2.Facile
t (s)y(t)y(∞) = ?

Un sistema del primo ordine G(s) = 3/(s + 1) riceve un ingresso a gradino di ampiezza 1 a t = 0, partendo da fermo. Trova il valore finale y(∞) dell’uscita.

G(s) = 3/(s + 1)U = 1
y(∞) =
3.Media
t (s)y(t)3

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 54/(s² + 2s + 18) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova la pulsazione naturale ωn in rad/s.

G(s) = 54/(s² + 2s + 18)
ωn = rad/s
4.Media
t (s)y(t)3

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 63/(s² + 3s + 21) e riceve un ingresso a gradino unitario. I poli sono s = σ ± jωd. Trova la parte reale σ.

G(s) = 63/(s² + 3s + 21)
σ =
5.Difficile
+−5 VR = 268 ΩL = 50 mHC = 1 µFvC​

Un circuito RLC serie con R = 268 Ω, L = 50 mH e C = 1 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 sovraelongazione percentuale %OS della tensione del condensatore.

R = 268 ΩL = 50 mHC = 1 µFV = 5 V
%OS = %
6.Difficile
t (s)y(t)1tp​ = 0,1 s30 %

La risposta al gradino di un sistema del secondo ordine senza zeri mostra una sovraelongazione del 30 %, e il primo picco si verifica a t = 0,1 s. Trova la pulsazione naturale ωn.

%OS = 30 %tp = 0,1 s
ωn = rad/s

Soluzioni

  1. 1. y(∞) = 5
  2. 2. y(∞) = 3
  3. 3. ωn = 4,243 rad/s
  4. 4. σ = −1,5
  5. 5. %OS = 9,521 %
  6. 6. ωn = 33,64 rad/s

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