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 = ?99 %

Un sistema del primo ordine G(s) = 0,5/(0,5s + 1) riceve un ingresso a gradino di ampiezza 5 a t = 0, partendo da fermo. Quanto tempo impiega l’uscita a raggiungere il 99 % del suo valore finale? Trova t.

G(s) = 0,5/(0,5s + 1)U = 599 %
t = s
2.Facile
+−12 VR = 2,2 kΩC = 10 µFvC​

Un condensatore scarico C = 10 µF viene caricato da un generatore a gradino da 12 V attraverso un resistore R = 2,2 kΩ. Trova il tempo di salita 10–90 % tr della tensione del condensatore, in ms.

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

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 53/(s² + 7s + 53) e riceve un ingresso a gradino unitario. I poli sono s = σ ± jωd. Trova la parte reale σ.

G(s) = 53/(s² + 7s + 53)
σ =
4.Media
t (s)y(t)1?

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 59/(s² + 11s + 59) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova la sovraelongazione percentuale %OS della risposta al gradino.

G(s) = 59/(s² + 11s + 59)
%OS = %
5.Difficile
R(s)+110s(s + 2)G(s)C(s)−

Un anello di retroazione negativa unitaria ha G(s) = 110/(s(s + 2)). Trova il tempo di assestamento al 2 % ts della risposta al gradino ad anello chiuso, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 110/(s(s + 2))
ts = s
6.Difficile
R(s)+160s(s + 4)G(s)C(s)−

Un anello di retroazione negativa unitaria ha G(s) = 160/(s(s + 4)). Trova il tempo di assestamento al 2 % ts della risposta al gradino ad anello chiuso, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 160/(s(s + 4))
ts = s

Soluzioni

  1. 1. t = 2,303 s
  2. 2. tr = 48,34 ms
  3. 3. σ = −3,5
  4. 4. %OS = 3,986 %
  5. 5. ts = 4 s
  6. 6. ts = 2 s

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