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
+−5 VR = 22 kΩC = 2,2 µFvC​

Een ongeladen condensator C = 2,2 µF wordt opgeladen vanuit een stapbron van 5 V via een weerstand R = 22 kΩ. Hoe lang nadat de schakelaar is gesloten bereikt de condensatorspanning 60 % van zijn eindwaarde? Bepaal t in ms.

R = 22 kΩC = 2,2 µFV = 5 V60 %
t = ms
2.Makkelijk
t (s)y(t)2t = ?50 %

Een eerste-ordesysteem G(s) = 10/(s + 10) krijgt op t = 0 een stapingang van grootte 2, vanuit rust. Hoe lang duurt het voordat de uitgang 50 % van zijn eindwaarde bereikt? Bepaal t.

G(s) = 10/(s + 10)U = 250 %
t = s
3.Gemiddeld
t (s)y(t)2

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 32/(s² + 3s + 16) en krijgt een eenheidsstap als ingang. De polen zijn s = σ ± jωd. Bepaal het reële deel σ.

G(s) = 32/(s² + 3s + 16)
σ =
4.Gemiddeld
t (s)y(t)0,5?

Een systeem heeft de overdrachtsfunctie G(s) = 47,5/(s² + 9s + 95) en krijgt een eenheidsstap als ingang. Bepaal de procentuele overshoot %OS van de stapresponsie.

G(s) = 47,5/(s² + 9s + 95)
%OS = %
5.Moeilijk
k = 400 N/mc = 34 N·s/mm = 8 kgF = 20 Nx(t)

Een massa m = 8 kg hangt aan een veer k = 400 N/m met een viskeuze demper c = 34 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In rust in evenwicht wordt plotseling een constante kracht F = 20 N aangelegd. Bepaal de procentuele overshoot %OS van de uitwijking.

m = 8 kgk = 400 N/mc = 34 N·s/mF = 20 N
%OS = %
6.Moeilijk
R(s)+Ks(s + 20)G(s)C(s)−

Een lus met negatieve eenheidsterugkoppeling heeft G(s) = K/(s(s + 20)). Bepaal de versterking K die een stapresponsie met 10 % overshoot geeft.

G(s) = K/(s(s + 20))%OS = 10 %
K =

Antwoordenblad

  1. 1. t = 44,35 ms
  2. 2. t = 0,06931 s
  3. 3. σ = −1,5
  4. 4. %OS = 19,49 %
  5. 5. %OS = 37,16 %
  6. 6. K = 286,2

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