정답이 있는 계단 응답 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
t (s)y(t)20t = ?60 %

1차 시스템 G(s) = 8/(s + 4)에 t = 0에서 크기 10의 계단 입력이 정지 상태에서 가해진다. 출력이 최종값의 60 %에 이르기까지 얼마나 걸리는가? t을(를) 구하시오.

G(s) = 8/(s + 4)U = 1060 %
t = s
2.쉬움
+−9 VR = 100 kΩC = 22 µFvC​

충전되지 않은 커패시터 C = 22 µF를 9 V 계단 전원에서 저항 R = 100 kΩ을 통해 충전한다. t = 6600 ms에서의 커패시터 전압 vC을(를) 구하시오.

R = 100 kΩC = 22 µFV = 9 Vt = 6600 ms
vC = V
3.보통
t (s)y(t)2

어떤 시스템의 전달함수가 G(s) = 156/(s² + 5s + 78)이고 단위 계단 입력을 받는다. 고유 진동수 ωn을(를) rad/s로 구하시오.

G(s) = 156/(s² + 5s + 78)
ωn = rad/s
4.보통
t (s)y(t)3

어떤 시스템의 전달함수가 G(s) = 102/(s² + 7s + 34)이고 단위 계단 입력을 받는다. 극점은 s = σ ± jωd이다. 실수부 σ을(를) 구하시오.

G(s) = 102/(s² + 7s + 34)
σ =
5.어려움
k = 400 N/mc = 19 N·s/mm = 2.5 kgF = 5 Nx(t)

질량 m = 2.5 kg이 스프링 k = 400 N/m과 점성 댐퍼 c = 19 N·s/m에 매달려 있다(m·x″ + c·x′ + k·x = F). 평형 상태로 정지해 있다가 일정한 힘 F = 5 N이 갑자기 가해진다. 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

m = 2.5 kgk = 400 N/mc = 19 N·s/mF = 5 N
ζ =
6.어려움
+−24 VR = 80 ΩL = 100 mHC = 10 µFvC​

R = 80 Ω, L = 100 mH, C = 10 µF인 직렬 RLC 회로를 t = 0에서 24 V 계단 전원에 연결한다. 커패시터는 충전되어 있지 않고 계단 이전에는 전류가 흐르지 않는다. 커패시터 전압의 백분율 오버슈트 %OS을(를) 구하시오.

R = 80 ΩL = 100 mHC = 10 µFV = 24 V
%OS = %

정답표

  1. 1. t = 0.2291 s
  2. 2. vC = 8.552 V
  3. 3. ωn = 8.832 rad/s
  4. 4. σ = −3.5
  5. 5. ζ = 0.3004
  6. 6. %OS = 25.38 %

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