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 = 4,7 µFvC​

Een ongeladen condensator C = 4,7 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 90 % van zijn eindwaarde? Bepaal t in ms.

R = 10 kΩC = 4,7 µFV = 9 V90 %
t = ms
2.Makkelijk
t (s)y(t)y(∞) = ?

Een eerste-ordesysteem G(s) = 5/(2,5s + 1) krijgt op t = 0 een stapingang van grootte 20, vanuit rust. Bepaal de eindwaarde y(∞) van de uitgang.

G(s) = 5/(2,5s + 1)U = 20
y(∞) =
3.Gemiddeld
t (s)y(t)3?

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 198/(s² + 5s + 66) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de procentuele overshoot %OS van de stapresponsie.

G(s) = 198/(s² + 5s + 66)
%OS = %
4.Gemiddeld
t (s)y(t)0,5

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 13,5/(s² + 4s + 27) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Vind de dempingsverhouding ζ.

G(s) = 13,5/(s² + 4s + 27)
ζ =
5.Moeilijk
t (s)y(t)115 %

Een tweede-ordesysteem zonder nullen moet een stapresponsie hebben met 15 % overshoot. Bepaal de dempingsfactor ζ.

%OS = 15 %
ζ =
6.Moeilijk
k = 5000 N/mc = 22 N·s/mm = 2,5 kgF = 25 Nx(t)

Een massa m = 2,5 kg hangt aan een veer k = 5000 N/m met een viskeuze demper c = 22 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In rust in evenwicht wordt plotseling een constante kracht F = 25 N aangelegd. Bepaal de procentuele overshoot %OS van de uitwijking.

m = 2,5 kgk = 5000 N/mc = 22 N·s/mF = 25 N
%OS = %

Antwoordenblad

  1. 1. t = 108,2 ms
  2. 2. y(∞) = 100
  3. 3. %OS = 36,2 %
  4. 4. ζ = 0,3849
  5. 5. ζ = 0,5169
  6. 6. %OS = 73,3 %

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