Werkblad Stapresponsie met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Stapresponsie: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
+−9 VR = 10 kΩC = 10 µFvC​

Een ongeladen condensator C = 10 µF wordt opgeladen vanuit een stapbron van 9 V via een weerstand R = 10 kΩ. Hoe lang nadat de schakelaar is gesloten bereikt de condensatorspanning 95 % van zijn eindwaarde? Bepaal t in ms.

R = 10 kΩC = 10 µFV = 9 V95 %
t = ms
2.Makkelijk
+−9 VR = 2,2 kΩC = 4,7 µFvC​

Een ongeladen condensator C = 4,7 µF wordt opgeladen vanuit een stapbron van 9 V via een weerstand R = 2,2 kΩ. Hoe lang nadat de schakelaar is gesloten bereikt de condensatorspanning 60 % van zijn eindwaarde? Bepaal t in ms.

R = 2,2 kΩC = 4,7 µFV = 9 V60 %
t = ms
3.Gemiddeld
t (s)y(t)1

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 47/(s² + 9s + 47) en krijgt een eenheidsstap als ingang. De polen zijn s = σ ± jωd. Bepaal het reële deel σ.

G(s) = 47/(s² + 9s + 47)
σ =
4.Gemiddeld
t (s)y(t)1ts​ = ?

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 38/(s² + 3s + 38) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de 2%-insteltijd ts van de stapresponsie, met ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 38/(s² + 3s + 38)
ts = s
5.Moeilijk
R(s)+Ks(s + 6)G(s)C(s)−

Een lus met negatieve eenheidsterugkoppeling heeft G(s) = K/(s(s + 6)). Bepaal de versterking K die een stapresponsie met 10 % overshoot geeft.

G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 10 %
K =
6.Moeilijk
k = 800 N/mc = 25 N·s/mm = 5 kgF = 100 Nx(t)

Een massa m = 5 kg hangt aan een veer k = 800 N/m met een viskeuze demper c = 25 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In rust in evenwicht wordt plotseling een constante kracht F = 100 N aangelegd. Bepaal de procentuele overshoot %OS van de uitwijking.

m = 5 kgk = 800 N/mc = 25 N·s/mF = 100 N
%OS = %

Antwoordenblad

  1. 1. t = 299,6 ms
  2. 2. t = 9,474 ms
  3. 3. σ = −4,5
  4. 4. ts = 2,667 s
  5. 5. K = 25,75
  6. 6. %OS = 53,08 %

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.