Un condensatore scarico C = 22 µF viene caricato da un generatore a gradino da 12 V attraverso un resistore R = 1 kΩ. Quanto tempo dopo la chiusura dell’interruttore la tensione del condensatore raggiunge il 90 % del suo valore finale? Trova t in ms.
Scheda di esercizi di Risposta al gradino con soluzioni
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. Quanto tempo impiega l’uscita a raggiungere il 50 % del suo valore finale? Trova t.
Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 74/(s² + 7s + 74) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova la sovraelongazione percentuale %OS della risposta al gradino.
Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 50/(s² + 7s + 50) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova il tempo di picco tp della risposta al gradino.
Una massa m = 1 kg è appesa a una molla k = 100 N/m con uno smorzatore viscoso c = 8 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In equilibrio a riposo, viene applicata improvvisamente una forza costante F = 20 N. Trova lo spostamento massimo xmax in mm.
Un anello di retroazione negativa unitaria ha G(s) = 180/(s(s + 5)). Trova il tempo di assestamento al 2 % ts della risposta al gradino ad anello chiuso, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).
Soluzioni
- 1. t = 50,66 ms
- 2. t = 0,1386 s
- 3. %OS = 24,68 %
- 4. tp = 0,5113 s
- 5. xmax = 250,8 mm
- 6. ts = 1,6 s
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