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 = 2,2 µF wordt opgeladen vanuit een stapbron van 12 V via een weerstand R = 4,7 kΩ. Bepaal de condensatorspanning v_C op t = 7,238 ms.

R = 4,7 kΩC = 2,2 µFV = 12 Vt = 7,238 ms

v_C = V

2.Makkelijk

Een eerste-ordesysteem G(s) = 50/(s + 10) krijgt op t = 0 een stapingang van grootte 5, vanuit rust. Bepaal de eindwaarde y(∞) van de uitgang.

G(s) = 50/(s + 10)U = 5

y(∞) =

3.Gemiddeld

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 88/(s² + 13s + 88) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de piektijd t_p van de stapresponsie.

G(s) = 88/(s² + 13s + 88)

t_p = s

4.Gemiddeld

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 47/(s² + 4s + 47) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de 2%-insteltijd t_s van de stapresponsie, met t_s ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 47/(s² + 4s + 47)

t_s = s

5.Moeilijk

Een massa m = 5 kg hangt aan een veer k = 100 N/m met een viskeuze demper c = 13 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In rust in evenwicht wordt plotseling een constante kracht F = 10 N aangelegd. Bepaal de procentuele overshoot %OS van de uitwijking.

m = 5 kgk = 100 N/mc = 13 N·s/mF = 10 N

%OS = %

6.Moeilijk

Een lus met negatieve eenheidsterugkoppeling heeft G(s) = K/(s(s + 4)). Bepaal de versterking K die een stapresponsie met 10 % overshoot geeft.

G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 10 %

K =

Antwoordenblad

1. v_C = 6,041 V
2. y(∞) = 25
3. t_p = 0,4645 s
4. t_s = 2 s
5. %OS = 38,5 %
6. K = 11,45

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