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 werkblad Online 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

Een ongeladen condensator C = 1 µF wordt opgeladen vanuit een stapbron van 9 V via een weerstand R = 4,7 kΩ. Bepaal de condensatorspanning v_C op t = 3,29 ms.

R = 4,7 kΩC = 1 µFV = 9 Vt = 3,29 ms

v_C = V

2.Makkelijk

Een eerste-ordesysteem G(s) = 4/(0,2s + 1) krijgt op t = 0 een stapingang van grootte 20, vanuit rust. Bepaal de uitgang y(0,14) op t = 0,14 s.

G(s) = 4/(0,2s + 1)U = 20t = 0,14 s

y(0.14) =

3.Gemiddeld

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 65/(s² + 11s + 65) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de piektijd t_p van de stapresponsie.

G(s) = 65/(s² + 11s + 65)

t_p = s

4.Gemiddeld

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 108/(s² + 11s + 54) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de procentuele overshoot %OS van de stapresponsie.

G(s) = 108/(s² + 11s + 54)

%OS = %

5.Moeilijk

Een massa m = 1 kg hangt aan een veer k = 1000 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 = 25 N aangelegd. Vind de dempingsverhouding ζ.

m = 1 kgk = 1000 N/mc = 25 N·s/mF = 25 N

ζ =

6.Moeilijk

Een lus met negatieve eenheidsterugkoppeling heeft G(s) = 155/(s(s + 6)). Bepaal de 2%-insteltijd t_s van de stapresponsie van de gesloten lus, met t_s ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 155/(s(s + 6))

t_s = s

Antwoordenblad

1. v_C = 4,531 V
2. y(0.14) = 40,27
3. t_p = 0,5329 s
4. %OS = 2,885 %
5. ζ = 0,3953
6. t_s = 1,333 s

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