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 = 4,7 kΩC = 1 µFvC​

Een ongeladen condensator C = 1 µF wordt opgeladen vanuit een stapbron van 9 V via een weerstand R = 4,7 kΩ. Hoe lang nadat de schakelaar is gesloten bereikt de condensatorspanning 80 % van zijn eindwaarde? Bepaal t in ms.

R = 4,7 kΩC = 1 µFV = 9 V80 %
t = ms
2.Makkelijk
t (s)y(t)41 s2,8

Op t = 0 wordt een stap aangelegd op een eerste-ordeproces. De uitgang begint op 0 en komt tot rust op 4. Op t = 1 s is hij 2,8. Bepaal de tijdconstante τ.

y(∞) = 4y(1) = 2,8
τ = s
3.Gemiddeld
t (s)y(t)1

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 39/(s² + 3s + 39) en krijgt een eenheidsstap als ingang. De polen zijn s = σ ± jωd. Bepaal het reële deel σ.

G(s) = 39/(s² + 3s + 39)
σ =
4.Gemiddeld
t (s)y(t)1

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 49/(s² + 7s + 49) en krijgt een eenheidsstap als ingang. De polen zijn s = σ ± jωd. Bepaal het reële deel σ.

G(s) = 49/(s² + 7s + 49)
σ =
5.Moeilijk
t (s)y(t)110 %

Een tweede-ordesysteem zonder nullen moet een stapresponsie hebben met 10 % overshoot. Bepaal de dempingsfactor ζ.

%OS = 10 %
ζ =
6.Moeilijk
k = 500 N/mc = 80 N·s/mm = 20 kgF = 5 Nx(t)

Een massa m = 20 kg hangt aan een veer k = 500 N/m met een viskeuze demper c = 80 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In rust in evenwicht wordt plotseling een constante kracht F = 5 N aangelegd. Bepaal de grootste uitwijking xmax in mm.

m = 20 kgk = 500 N/mc = 80 N·s/mF = 5 N
xmax = mm

Antwoordenblad

  1. 1. t = 7,564 ms
  2. 2. τ = 0,8306 s
  3. 3. σ = −1,5
  4. 4. σ = −3,5
  5. 5. ζ = 0,5912
  6. 6. xmax = 12,54 mm

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