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)100t = ?80 %

Un sistema del primo ordine G(s) = 2,5/(s + 0,5) riceve un ingresso a gradino di ampiezza 20 a t = 0, partendo da fermo. Quanto tempo impiega l’uscita a raggiungere il 80 % del suo valore finale? Trova t.

G(s) = 2,5/(s + 0,5)U = 2080 %
t = s
2.Facile
t (s)y(t)50,4 s?

Un sistema del primo ordine G(s) = 5/(s + 5) riceve un ingresso a gradino di ampiezza 5 a t = 0, partendo da fermo. Trova l’uscita y(0,4) a t = 0,4 s.

G(s) = 5/(s + 5)U = 5t = 0,4 s
y(0.4) =
3.Media
t (s)y(t)1

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 18/(s² + 5s + 18) e riceve un ingresso a gradino unitario. I poli sono s = σ ± jωd. Trova la parte reale σ.

G(s) = 18/(s² + 5s + 18)
σ =
4.Media
t (s)y(t)1ts​ = ?

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 6/(s² + 2s + 6) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova il tempo di assestamento al 2 % ts della risposta al gradino, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 6/(s² + 2s + 6)
ts = s
5.Difficile
R(s)+65s(s + 5)G(s)C(s)−

Un anello di retroazione negativa unitaria ha G(s) = 65/(s(s + 5)). Trova il tempo di assestamento al 2 % ts della risposta al gradino ad anello chiuso, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 65/(s(s + 5))
ts = s
6.Difficile
+−24 VR = 85 ΩL = 200 mHC = 10 µFvC​

Un circuito RLC serie con R = 85 Ω, L = 200 mH e C = 10 µF è collegato a un gradino da 24 V a t = 0. Il condensatore è scarico e prima del gradino non circola corrente. Trova la pulsazione naturale non smorzata ωn in rad/s.

R = 85 ΩL = 200 mHC = 10 µFV = 24 V
ωn = rad/s

Soluzioni

  1. 1. t = 3,219 s
  2. 2. y(0.4) = 4,323
  3. 3. σ = −2,5
  4. 4. ts = 4 s
  5. 5. ts = 1,6 s
  6. 6. ωn = 707,1 rad/s

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