정답이 있는 계단 응답 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
+−24 VR = 4.7 kΩC = 47 µFvC​

충전되지 않은 커패시터 C = 47 µF를 24 V 계단 전원에서 저항 R = 4.7 kΩ을 통해 충전한다. t = 110.5 ms에서의 커패시터 전압 vC을(를) 구하시오.

R = 4.7 kΩC = 47 µFV = 24 Vt = 110.5 ms
vC = V
2.쉬움
t (s)y(t)1t = ?98 %

1차 시스템 G(s) = 0.5/(s + 0.5)에 t = 0에서 크기 1의 계단 입력이 정지 상태에서 가해진다. 출력이 최종값의 98 %에 이르기까지 얼마나 걸리는가? t을(를) 구하시오.

G(s) = 0.5/(s + 0.5)U = 198 %
t = s
3.보통
t (s)y(t)3?

어떤 시스템의 전달함수가 G(s) = 300/(s² + 13s + 100)이고 단위 계단 입력을 받는다. 계단 응답의 백분율 오버슈트 %OS을(를) 구하시오.

G(s) = 300/(s² + 13s + 100)
%OS = %
4.보통
t (s)y(t)0.5tp​ = ?

어떤 시스템의 전달함수가 G(s) = 2.5/(s² + 2s + 5)이고 단위 계단 입력을 받는다. 계단 응답의 피크 시간 tp을(를) 구하시오.

G(s) = 2.5/(s² + 2s + 5)
tp = s
5.어려움
k = 1000 N/mc = 18 N·s/mm = 0.5 kgF = 20 Nx(t)

질량 m = 0.5 kg이 스프링 k = 1000 N/m과 점성 댐퍼 c = 18 N·s/m에 매달려 있다(m·x″ + c·x′ + k·x = F). 평형 상태로 정지해 있다가 일정한 힘 F = 20 N이 갑자기 가해진다. 변위가 가장 커지는 시간 tp을(를) 구하시오.

m = 0.5 kgk = 1000 N/mc = 18 N·s/mF = 20 N
tp = s
6.어려움
k = 2000 N/mc = 101 N·s/mm = 8 kgF = 50 Nx(t)

질량 m = 8 kg이 스프링 k = 2000 N/m과 점성 댐퍼 c = 101 N·s/m에 매달려 있다(m·x″ + c·x′ + k·x = F). 평형 상태로 정지해 있다가 일정한 힘 F = 50 N이 갑자기 가해진다. 최대 변위 xmax을(를) mm로 구하시오.

m = 8 kgk = 2000 N/mc = 101 N·s/mF = 50 N
xmax = mm

정답표

  1. 1. vC = 9.443 V
  2. 2. t = 7.824 s
  3. 3. %OS = 6.808 %
  4. 4. tp = 1.571 s
  5. 5. tp = 0.07674 s
  6. 6. xmax = 31.37 mm

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