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
t (s)y(t)10t = ?95 %

Een eerste-ordesysteem G(s) = 10/(10s + 1) krijgt op t = 0 een stapingang van grootte 1, vanuit rust. Hoe lang duurt het voordat de uitgang 95 % van zijn eindwaarde bereikt? Bepaal t.

G(s) = 10/(10s + 1)U = 195 %
t = s
2.Makkelijk
+−5 VR = 1 kΩC = 4,7 µFvC​

Een ongeladen condensator C = 4,7 µF wordt opgeladen vanuit een stapbron van 5 V via een weerstand R = 1 kΩ. Bepaal de condensatorspanning vC op t = 14,1 ms.

R = 1 kΩC = 4,7 µFV = 5 Vt = 14,1 ms
vC = V
3.Gemiddeld
t (s)y(t)2?

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 128/(s² + 12s + 64) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de procentuele overshoot %OS van de stapresponsie.

G(s) = 128/(s² + 12s + 64)
%OS = %
4.Gemiddeld
t (s)y(t)3?

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 165/(s² + 11s + 55) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de procentuele overshoot %OS van de stapresponsie.

G(s) = 165/(s² + 11s + 55)
%OS = %
5.Moeilijk
k = 400 N/mc = 27 N·s/mm = 20 kgF = 50 Nx(t)

Een massa m = 20 kg hangt aan een veer k = 400 N/m met een viskeuze demper c = 27 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In rust in evenwicht wordt plotseling een constante kracht F = 50 N aangelegd. Bepaal de grootste uitwijking xmax in mm.

m = 20 kgk = 400 N/mc = 27 N·s/mF = 50 N
xmax = mm
6.Moeilijk
R(s)+190s(s + 10)G(s)C(s)−

Een lus met negatieve eenheidsterugkoppeling heeft G(s) = 190/(s(s + 10)). Bepaal de 2%-insteltijd ts van de stapresponsie van de gesloten lus, met ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 190/(s(s + 10))
ts = s

Antwoordenblad

  1. 1. t = 29,96 s
  2. 2. vC = 4,751 V
  3. 3. %OS = 2,838 %
  4. 4. %OS = 3,102 %
  5. 5. xmax = 202,4 mm
  6. 6. ts = 0,8 s

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