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
+−24 VR = 47 kΩC = 100 µFvC​

Un condensatore scarico C = 100 µF viene caricato da un generatore a gradino da 24 V attraverso un resistore R = 47 kΩ. Quanto tempo dopo la chiusura dell’interruttore la tensione del condensatore raggiunge il 50 % del suo valore finale? Trova t in ms.

R = 47 kΩC = 100 µFV = 24 V50 %
t = ms
2.Facile
t (s)y(t)12,5t = ?75 %

Un sistema del primo ordine G(s) = 2,5/(4s + 1) riceve un ingresso a gradino di ampiezza 5 a t = 0, partendo da fermo. Quanto tempo impiega l’uscita a raggiungere il 75 % del suo valore finale? Trova t.

G(s) = 2,5/(4s + 1)U = 575 %
t = s
3.Media
t (s)y(t)1tp​ = ?

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 85/(s² + 6s + 85) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova il tempo di picco tp della risposta al gradino.

G(s) = 85/(s² + 6s + 85)
tp = s
4.Media
t (s)y(t)2?

Un sistema ha funzione di trasferimento G(s) = 50/(s² + 6s + 25) e riceve un ingresso a gradino unitario. Trova la sovraelongazione percentuale %OS della risposta al gradino.

G(s) = 50/(s² + 6s + 25)
%OS = %
5.Difficile
t (s)y(t)130 %

Un sistema del secondo ordine senza zeri deve avere una risposta al gradino con sovraelongazione del 30 %. Trova il rapporto di smorzamento ζ.

%OS = 30 %
ζ =
6.Difficile
+−12 VR = 141 ΩL = 20 mHC = 1 µFvC​

Un circuito RLC serie con R = 141 Ω, L = 20 mH e C = 1 µF è collegato a un gradino da 12 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 = 141 ΩL = 20 mHC = 1 µFV = 12 V
ωn = rad/s

Soluzioni

  1. 1. t = 3258 ms
  2. 2. t = 5,545 s
  3. 3. tp = 0,3604 s
  4. 4. %OS = 9,478 %
  5. 5. ζ = 0,3579
  6. 6. ωn = 7071 rad/s

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