Sistem Mekatronik: pek ulang kaji kilat

Lembaran formula, langkah kaedah utama untuk setiap topik dan 12 soalan latihan, dengan penyelesaian penuh di bahagian belakang.

Soalan baharuKembali ke kursus

Dalam tetingkap cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan pada peranti anda.

1Formula dan kaedah

Motor DC

Litar angker
V = E + IaRa
DEM balik dan tork
E = k·ω, T = k·Ia
Laju
ω = 2π·n/60, ω = (V − IaRa)/k
Laju tanpa beban dan tork tersekat
ω0 = V/k, Tstall = k·V/Ra
Kuasa
Pin = V·Ia, Pdev = E·Ia = T·ω, Pout = Pdev − Prot
Permulaan
Istart = V/(Ra + Rst)
Regulasi laju
SR = (n0 − nFL)/nFL
Kuasa terbangun maksimum
Pmax = V²/(4Ra)
Pemacu pencincang
Va = D·Vdc

Kaedah

  1. Lukis litar angker: bekalan V, rintangan Ra dan DEM balik E secara bersiri.
  2. Gunakan V = E + Ia·Ra untuk menghubungkan voltan, arus dan DEM balik.
  3. Gunakan E = k·ω untuk laju dan T = k·Ia untuk tork, dengan ω = 2π·n/60.
  4. Untuk kuasa dan kecekapan, mulakan daripada V·Ia, tolak kehilangan kuprum Ia²·Ra dan kemudian kehilangan putaran.

Gear & rangkaian gear

Gear bergigi bertaut
n1·N1 = n2·N2
Tork
T2 = T1·(N2/N1)·η
Kuasa
P = T·ω, ω = 2π·n/60
Rangkaian gear gubahan
nisbah keseluruhan = hasil darab nisbah peringkat

Perolehan data & pensampelan

Kriteria Nyquist
fs > 2·fmax, fN = fs/2
Frekuensi alias
fa = |f − k·fs|, k = round(f/fs)
Saiz langkah
1 LSB = VFSR/2ᴺ
Ralat pengkuantuman (pembundaran)
±½ LSB
Kod ADC pemangkasan
D = ⌊Vin/LSB⌋
Bit untuk resolusi r
2ᴺ ≥ span/r
SQNR unggul, sinus skala penuh
SQNR = 6.02·N + 1.76 dB
Kadar data
saluran × fs × N bit/s
ADC termultipleks
fs = 1/(n·(tc + tset))
UART
Tb = 1/baud; 8N1 = 10 bit setiap bait; bait/s = baud/bit setiap bingkai
Pembahagi kadar baud
baud = fclk/(16·D)

Kaedah

  1. Tuliskan apa yang diberi: kadar pensampelan, frekuensi isyarat, bilangan bit, julat input, kadar baud.
  2. Untuk soalan pensampelan, bandingkan setiap frekuensi dengan fs/2; frekuensi yang lebih tinggi muncul pada fa = |f − k·fs| dengan gandaan fs yang terdekat.
  3. Untuk soalan resolusi, cari 1 LSB = VFSR/2ᴺ, atau N terkecil dengan 2ᴺ ≥ span/resolusi.
  4. Untuk kadar data dan pautan UART, kira semua yang dihantar: saluran, sampel sesaat, bit atau bait penuh setiap sampel, serta bit mula, pariti dan henti bagi setiap bingkai.

Jambatan Wheatstone & tolok terikan

Voltan pembahagi
Va = VsR2/(R1 + R2), Vb = VsR4/(R3 + R4)
Pengeluaran
Vab = Va − Vb
Imbangan
R1/R2 = R3/R4
Jambatan wayar gelongsor
R/Rx = l/(100 − l)
Rintangan Thévenin
Rth = R1∥R2 + R3∥R4
Faktor tolok
ΔR/R = GF·ε
Output jambatan
suku Vs·GF·ε/4, separuh Vs·GF·ε/2, penuh Vs·GF·ε
Perubahan kecil, satu lengan
Vab ≈ Vs·ΔR/(4R)
Tegasan
σ = E·ε

Kaedah

  1. Anggap jambatan sebagai dua pembahagi voltan merentasi bekalan yang sama.
  2. Untuk keseimbangan, tetapkan R₁/R₂ = R₃/R₄ dan selesaikan untuk perintang yang tidak diketahui.
  3. Untuk jambatan tak seimbang, cari Va dan Vb daripada pembahagi dan tolakkannya; gunakan setara Thévenin apabila meter membebani output.
  4. Untuk tolok terikan, tukarkan terikan kepada ΔR/R = GF·ε dan gunakan Vs·GF·ε/4, /2 atau ×1 bagi jambatan suku, separuh atau penuh.

Ralat keadaan mantap & kawalan PID

Jenis sistem
bilangan kutub G(s) pada s = 0
Pemalar ralat
Kp = lim G(s), Kv = lim s·G(s), Ka = lim s²·G(s) (s → 0)
Langkah A
ess = A/(1 + Kp)
Tanjakan A·t
ess = A/Kv
Parabola A·t²/2
ess = A/Ka
Pengawal PID
C(s) = Kp + Ki/s + Kd·s
Sasaran tertib kedua
s² + 2ζωns + ωn²
Terlajak dan pemasaan
%OS = 100·e−ζπ/√(1−ζ²), tp = π/ωd, ts ≈ 4/(ζωn)

Kaedah

  1. Kira kutub gelung terbuka C(s)·G(s) pada s = 0: itulah jenis sistem.
  2. Hitung pemalar ralat yang sepadan dengan input: Kp untuk langkah, Kv untuk tanjakan, Ka untuk parabola.
  3. Gunakan ess = A/(1 + Kp), A/Kv atau A/Ka, atau selesaikannya untuk gandaan yang anda perlukan.
  4. Untuk spesifikasi redaman atau laju, tulis polinomial ciri gelung tertutup dan padankan dengan s² + 2ζω_n·s + ω_n².

2Soalan latihan

1.Motor DCSederhana
T (N·m)n (rpm)Tst​ = ?n0​

Motor DC dengan k = 0.8 N·m/A dan Ra = 1.5 Ω disambungkan kepada 110 V. Cari tork tersekat Tstall, tork pada laju sifar.

V = 110 Vk = 0.8 N·m/ARa = 1.5 Ω
Tstall = N·m
2.Motor DCSukar
+−24 VRa​ = 0.5 ΩM+−En = ?T = 0.24 N·m

Motor DC teruja berasingan (k = 0.12 V·s/rad pada medan penuh, Ra = 0.5 Ω, V = 24 V) memacu tork beban malar 0.24 N·m. Fluks medan dikurangkan kepada 80 % daripada nilai penuhnya. Cari laju baharu n.

V = 24 Vk = 0.12 V·s/radRa = 0.5 ΩT = 0.24 N·mΦ = 80 %
n = rpm
3.Gear & rangkaian gearSederhana
N1​N2​ = ?

Dua aci selari berjarak 144 mm. Kedua-duanya mesti disambung dengan sepasang gear taji bermodul 4 mm dan pengurangan laju 2 : 1. Berapakah bilangan gigi N2 yang mesti dimiliki oleh gear?

a = 144 mmm = 4 mmi = 2
N2 =
4.Gear & rangkaian gearSukar
d1​ = 80 mmd2​ = 250 mm960 rpmC = 1200 mmT1​ = 1200 NT2​P = ?

Tali sawat terbuka menyambungkan takal pemacu 80 mm pada 960 rpm kepada takal 250 mm; pusatnya berjarak 1200 mm. Pekali geseran ialah 0.25 dan tegangan sisi kencang tidak boleh melebihi 1200 N. Cari kuasa terbesar P yang dapat dipindahkan oleh tali sawat tanpa tergelincir, dalam kW (abaikan kesan emparan).

d1 = 80 mmn1 = 960 rpmd2 = 250 mmC = 1200 mmμ = 0.25T1 = 1200 N
P = kW
5.Perolehan data & pensampelanSederhana
Vin​N = 82.5 V01 LSB2.32 V?

ADC 8-bit dengan julat input 0 hingga 2.5 V memangkas: kod outputnya ialah ⌊Vin/LSB⌋ dengan 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Cari kod output perpuluhan D untuk input 2.32 V.

N = 8VFSR = 2.5 VVin = 2.32 V
D =
6.Perolehan data & pensampelanSukar
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​19200 Bd, 8N1

ADC 10-bit menyiarkan setiap sampel melalui UART pada 19200 baud, format 8N1 (bit mula, 8 bit data, 1 bit henti). Setiap sampel dihantar sebagai 2 bait penuh dan pautan sentiasa sibuk. Cari frekuensi isyarat tertinggi fmax yang dapat disampel tanpa alias, dalam Hz.

baud = 19200 BdN = 108N1
fmax = Hz
7.Jambatan Wheatstone & tolok terikanSederhana
+−10 V100 Ω100 Ω + ΔR100 Ω100 Ωab+−Vab​ = ?

Jambatan mempunyai empat lengan 100 Ω dan Vs = 10 V. Penderia R₂ bertambah sebanyak ΔR = 1 Ω. Dengan menggunakan penghampiran perubahan kecil, cari output Vab dalam mV.

Vs = 10 VR = 100 ΩΔR = 1 Ω
Vab = mV
8.Jambatan Wheatstone & tolok terikanSukar
+−5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Jambatan dengan lengan 350 Ω diujakan dengan 5 V dan mempunyai empat tolok aktif, dua dalam tegangan dan dua dalam mampatan (jambatan penuh). Faktor tolok ialah 2.12 dan terikan ialah 1200 µε. Cari output jambatan Vo dalam mV.

Vs = 5 VGF = 2.12ε = 1200 µε
Vo = mV
9.Ralat keadaan mantap & kawalan PIDSederhana
r(t) = 2t+Ks(s + 10)C(s)−

Gelung suap balik unit dengan G(s) = K/(s(s + 10)) mesti mengikut tanjakan r(t) = 2t dengan ralat keadaan mantap 0.01. Cari gandaan K.

G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 2tess = 0.01
K =
10.Ralat keadaan mantap & kawalan PIDSukar
r(t) = 1t+5 + 10/s4(s + 1)(s + 4)C(s)−

Pengawal PI C(s) = 5 + 10/s memacu loji G(s) = 4/((s + 1)(s + 4)) dalam gelung suap balik unit. Cari ralat keadaan mantap ess untuk input tanjakan r(t) = 1t.

C(s) = 5 + 10/sG(s) = 4/((s + 1)(s + 4))r(t) = 1t
ess =
11.Sambutan langkahSederhana
t (s)y(t)2tp​ = ?

Sesebuah sistem mempunyai fungsi pindah G(s) = 194/(s² + 16s + 97) dan menerima input langkah unit. Cari masa puncak tp bagi sambutan langkah.

G(s) = 194/(s² + 16s + 97)
tp = s
12.Sambutan langkahSukar
+−24 VR = 20 ΩL = 20 mHC = 2 µFvC​

Litar RLC sesiri dengan R = 20 Ω, L = 20 mH dan C = 2 µF disambungkan kepada langkah 24 V pada t = 0. Pemuat tanpa cas dan tiada arus mengalir sebelum langkah itu. Cari masa tp bagi puncak voltan pertama, dalam ms.

R = 20 ΩL = 20 mHC = 2 µFV = 24 V
tp = ms

3Larutan

1.Motor DC

Jawapan: Tstall = 58.67 N·m

Motor DC: angker ialah rintangan Ra bersiri dengan DEM balik E, jadi V = E + Ia·Ra. DEM balik bertambah dengan laju, E = k·ω, dan tork dengan arus, T = k·Ia, dengan pemalar motor k yang sama (V·s/rad = N·m/A) dalam unit SI. Tukarkan laju dengan ω = 2π·n/60. Kuasa terbangun ialah E·Ia = T·ω; kuasa input ialah V·Ia, dan kehilangan kuprum Ia²Ra serta kehilangan putaran menjadi bezanya. Laju menurun secara garis lurus dengan tork, ω = V/k − Ra·T/k², daripada laju tanpa beban V/k kepada sifar pada tork tersekat k·V/Ra. Pada keadaan pegun E = 0, jadi arus permulaan V/Ra adalah besar kecuali perintang mengehadkannya.

Arus tersekat

Ia = V/Ra = 110/1.5 = 73.33 A

Tork tersekat

Tstall = 0.8·73.33 = 58.67 N·m

Jawapan

Tstall = 58.67 N·m
2.Motor DC

Jawapan: n = 2263 rpm

Motor DC: angker ialah rintangan Ra bersiri dengan DEM balik E, jadi V = E + Ia·Ra. DEM balik bertambah dengan laju, E = k·ω, dan tork dengan arus, T = k·Ia, dengan pemalar motor k yang sama (V·s/rad = N·m/A) dalam unit SI. Tukarkan laju dengan ω = 2π·n/60. Kuasa terbangun ialah E·Ia = T·ω; kuasa input ialah V·Ia, dan kehilangan kuprum Ia²Ra serta kehilangan putaran menjadi bezanya. Laju menurun secara garis lurus dengan tork, ω = V/k − Ra·T/k², daripada laju tanpa beban V/k kepada sifar pada tork tersekat k·V/Ra. Pada keadaan pegun E = 0, jadi arus permulaan V/Ra adalah besar kecuali perintang mengehadkannya.

Pemalar motor yang dilemahkan

k₂ = 0.8·0.12 = 0.096 V·s/rad

Arus angker baharu

Ia = 0.24/0.096 = 2.5 A

Laju baharu

ω = (24 − 2.5·0.5)/0.096 = 237 rad/s → n = 2263 rpm

Jawapan

n = 2263 rpm

Pelemahan medan ialah cara pemacu DC berjalan melebihi laju asasnya.

3.Gear & rangkaian gear

Jawapan: N2 = 48

Gear geometry: the module m sets the tooth size. A gear with N teeth has a pitch diameter d = m·N, two meshing gears have the same module, and their centre distance is a = (d₁ + d₂)/2 = m·(N₁ + N₂)/2. The pitch-line speed is v = π·d·n/60, and the tangential tooth force follows from the torque: Ft = 2T/d.

Jumlah bilangan gigi

N1 + N2 = 2a/m = 2·144/4 = 72

Bahagikan mengikut nisbah

N1 = 72/(1 + 2) = 24
N2 = 2·24 = 48

Jawapan

N2 = 48
4.Gear & rangkaian gear

Jawapan: P = 2.546 kW

Pemacu tali sawat: tanpa gelinciran, kedua-dua takal mempunyai laju bibir yang sama v = π·d·n/60, jadi n₁·d₁ = n₂·d₂ dan nisbah laju ialah d₂/d₁. Gelinciran s menjadikan takal yang dipacu sedikit lebih perlahan: n₂ = n₁·(d₁/d₂)·(1 − s). Kuasa yang dipindahkan ialah P = (T₁ − T₂)·v, dengan T₁ tegangan pada sisi kencang dan T₂ pada sisi kendur. Geseran mengehadkan nisbah tegangan: T₁/T₂ = eμθ, dengan θ sudut lilitan dalam radian pada takal yang lebih kecil; bagi tali sawat terbuka θ = π − 2·asin((d₂ − d₁)/(2C)) dengan jarak pusat C.

Sudut lilitan

θ = 3 rad

Tegangan sisi kendur

eμθ = e0.75 = 2.117, T₂ = 1200/2.117 = 566.9 N

Kuasa

P = (1200 − 566.9)·4.021 = 2.546 kW

Jawapan

P = 2.546 kW
5.Perolehan data & pensampelan

Jawapan: D = 237

Resolusi ADC: penukar N-bit membahagikan julat skala penuh VFSR kepada 2ᴺ kod, dari 0 hingga 2ᴺ − 1. Satu langkah ialah 1 LSB = VFSR/2ᴺ: perubahan terkecil yang dapat ditunjukkan oleh penukar. ADC pemangkasan memberikan kod ⌊Vin/LSB⌋; ADC pembundaran tidak pernah lebih daripada ½ LSB daripada nilai sebenar, iaitu ralat pengkuantumannya. Setiap bit tambahan mengurangkan LSB separuh dan menambah kira-kira 6 dB pada nisbah isyarat-ke-hingar-pengkuantuman unggul SQNR = 6.02·N + 1.76 dB untuk sinus skala penuh. Untuk mencapai resolusi r pada suatu julat, pilih N terkecil dengan 2ᴺ ≥ span/r.

Saiz langkah

1 LSB = 2.5/28 = 9.766 mV

Kod

Vin/LSB = 2320/9.766 = 237.6
kod = ⌊237.6⌋ = 237

Jawapan

D = 237

Dalam perduaan itu ialah 11101101.

6.Perolehan data & pensampelan

Jawapan: fmax = 480 Hz

UART: pautan bersiri tak segerak menghantar setiap bait sebagai bingkai: satu bit mula (rendah), bit data, satu bit pariti pilihan dan satu atau dua bit henti (tinggi). Kadar baud ialah bilangan bit sesaat, jadi satu bit berlangsung Tb = 1/baud dan bingkai n bit berlangsung n/baud. Format 8N1 yang biasa mempunyai 10 bit setiap bait. Penjana baud membahagikan jam: baud = fclk/(16·D) dengan nombor bulat D, jadi kadar baud sebenar berbeza sedikit daripada sasaran; ralat di bawah kira-kira 2 % biasanya boleh diterima.

Bit setiap sampel pada talian

2·10 = 20 bit

Kadar pensampelan tertinggi

fs,max = 19200/20 = 960 Hz

Had Nyquist

fmax = 960/2 = 480 Hz

Jawapan

fmax = 480 Hz
7.Jambatan Wheatstone & tolok terikan

Jawapan: Vab = 25 mV

Jambatan Wheatstone: dua pembahagi voltan berkongsi satu bekalan Vs. Pembahagi kiri R1–R2 memberikan Va = Vs·R2/(R1 + R2) dan pembahagi kanan R3–R4 memberikan Vb = Vs·R4/(R3 + R4); outputnya ialah Vab = Va − Vb. Jambatan seimbang (Vab = 0, tiada arus dalam meter) apabila R1/R2 = R3/R4, iaitu R1·R4 = R2·R3. Dilihat dari output, jambatan ialah sumber Thévenin dengan Rth = R1∥R2 + R3∥R4.

Perubahan relatif

ΔR/R = 1/100 = 0.01

Output terlinear

Vab ≈ 10·0.01/4 = 25 mV

Jawapan

Vab = 25 mV

Nilai tepatnya ialah 24.88 mV; penghampiran itu baik selagi ΔR/R kecil.

8.Jambatan Wheatstone & tolok terikan

Jawapan: Vo = 12.72 mV

Tolok terikan: tolok mengubah rintangannya dengan terikan: ΔR/R = GF·ε, dengan faktor tolok GF kira-kira 2 untuk kerajang logam. Dalam jambatan dengan semua lengan sama dengan R, satu tolok aktif (jambatan suku) memberikan Vo ≈ Vs·GF·ε/4. Dua tolok aktif dengan terikan bertentangan pada lengan bersebelahan (jambatan separuh) memberikan Vs·GF·ε/2, dan empat (jambatan penuh) memberikan Vs·GF·ε. Tegasan diperoleh daripada hukum Hooke, σ = E·ε. Sel beban menyatakan kepekaannya dalam mV/V: output pada beban penuh bagi setiap volt pengujaan.

Perubahan rintangan relatif

ΔR/R = 2.12·1200·10⁻⁶ = 0.002544

Output jambatan

Vo = Vs·GF·ε = 5·0.002544 = 12.72 mV

Jawapan

Vo = 12.72 mV
9.Ralat keadaan mantap & kawalan PID

Jawapan: K = 2000

Ralat keadaan mantap: dalam gelung suap balik unit dengan fungsi pindahan gelung terbuka G(s) ralatnya ialah E(s) = R(s)/(1 + G(s)), dan melalui teorem nilai akhir ess = lims→0 s·E(s). Jenis sistem ialah bilangan kutub G(s) pada s = 0. Pemalar ralat ialah Kp = lim G(s), Kv = lim s·G(s) dan Ka = lim s²·G(s), semuanya untuk s → 0. Langkah bersaiz A memberikan ess = A/(1 + Kp), tanjakan A·t memberikan A/Kv dan parabola A·t²/2 memberikan A/Ka. Gelung jenis-0 mengikut langkah dengan ralat terhingga, gelung jenis-1 mengikutnya dengan tepat dan tanjakan dengan ralat terhingga.

Pemalar halaju yang diperlukan

Kv = A/ess = 2/0.01 = 200

Gandaan

K = 10·Kv = 2000

Jawapan

K = 2000

Gandaan yang besar menjadikan gelung ini sangat kurang teredam: ζ = 0.1118. Konflik itulah sebab pemampas digunakan.

10.Ralat keadaan mantap & kawalan PID

Jawapan: ess = 0.1

Kawalan P, PI dan PID: pengawal C(s) = Kp + Ki/s + Kd·s bertindak ke atas ralat. Gandaan berkadar menjadikan gelung lebih pantas dan mengurangkan ralat loji jenis-0, tetapi tidak pernah menghapuskannya. Sebutan kamiran menambah kutub pada s = 0: jenis sistem meningkat satu, dan langkah diikuti tanpa ralat. Sebutan terbitan menambah redaman. Untuk memilih gandaan, tulis polinomial ciri gelung tertutup dan bandingkannya dengan s² + 2ζωns + ωn². Maka %OS = 100·e−ζπ/√(1−ζ²), tp = π/ωd dengan ωd = ωn√(1 − ζ²), dan ts ≈ 4/(ζωn).

Pemalar halaju

s·C(s) = 5s + 10 → 10 apabila s → 0.

Kv = 10·4/4 = 10

Ralat tanjakan

ess = 1/10 = 0.1

Jawapan

ess = 0.1

Pengawal PI menghapuskan ralat langkah sepenuhnya; tanjakan diikuti dengan ketinggalan malar.

11.Sambutan langkah

Jawapan: tp = 0.5469 s

Sambutan langkah: sistem peringkat pertama G(s) = K/(τs + 1) menyambut langkah bersaiz U dengan y(t) = K·U·(1 − e−t/τ): ia mencapai 63.2 % daripada nilai akhir K·U selepas satu pemalar masa τ dan 98 % selepas 4τ. Sistem peringkat kedua G(s) = K·ωₙ²/(s² + 2ζωₙs + ωₙ²) mempunyai kutub s = −ζωₙ ± jωd dengan ωd = ωₙ√(1 − ζ²). Untuk 0 < ζ < 1 sambutan langkah melajak: peratusan lajakan %OS = 100·e−ζπ/√(1−ζ²), masa puncak tp = π/ωd, dan masa pengenapan 2 % ts ≈ 4/(ζωₙ). Bandingkan penyebut dengan s² + 2ζωₙs + ωₙ² untuk mendapatkan ωₙ dan ζ. Bagi sistem jisim–spring–peredam ωₙ = √(k/m) dan ζ = c/(2√(km)); bagi litar RLC sesiri ωₙ = 1/√(LC) dan ζ = (R/2)·√(C/L).

Bandingkan dengan bentuk piawai

Penyebut mesti sepadan dengan s² + 2ζωₙs + ωₙ².

ωₙ² = 97 → ωₙ = 9.849 rad/s
2ζωₙ = 16 → ζ = 16/(2·9.849) = 0.8123

Keputusan

ωd = 9.849·√(1 − 0.8123²) = 5.745 rad/s → tp = π/ωd = 0.5469 s

Jawapan

tp = 0.5469 s
12.Sambutan langkah

Jawapan: tp = 0.6315 ms

Sambutan langkah: sistem peringkat pertama G(s) = K/(τs + 1) menyambut langkah bersaiz U dengan y(t) = K·U·(1 − e−t/τ): ia mencapai 63.2 % daripada nilai akhir K·U selepas satu pemalar masa τ dan 98 % selepas 4τ. Sistem peringkat kedua G(s) = K·ωₙ²/(s² + 2ζωₙs + ωₙ²) mempunyai kutub s = −ζωₙ ± jωd dengan ωd = ωₙ√(1 − ζ²). Untuk 0 < ζ < 1 sambutan langkah melajak: peratusan lajakan %OS = 100·e−ζπ/√(1−ζ²), masa puncak tp = π/ωd, dan masa pengenapan 2 % ts ≈ 4/(ζωₙ). Bandingkan penyebut dengan s² + 2ζωₙs + ωₙ² untuk mendapatkan ωₙ dan ζ. Bagi sistem jisim–spring–peredam ωₙ = √(k/m) dan ζ = c/(2√(km)); bagi litar RLC sesiri ωₙ = 1/√(LC) dan ζ = (R/2)·√(C/L).

Frekuensi tabii dan nisbah redaman

ωₙ = 1/√(LC) = 1/√(0.02·2 × 10⁻⁶) = 5000 rad/s
ζ = (R/2)·√(C/L) = (20/2)·√(2 × 10⁻⁶/0.02) = 0.1

Keputusan

ωd = 4975 rad/s
tp = π/ωd = 0.6315 ms

Jawapan

tp = 0.6315 ms

ExamProblems · examproblems.com/courses/mechatronic-systems