ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย

ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ฟรีสำหรับพิมพ์: 6 ข้อ ตั้งแต่ระดับง่ายถึงระดับข้อสอบจริง พร้อมเฉลย พิมพ์หรือบันทึกเป็น PDF ได้

ใบงานใหม่ฝึกออนไลน์พร้อมคำใบ้

สำหรับผู้สอน: พิมพ์ ทำสำเนา และใช้ในชั้นเรียนได้ฟรี ใบงานใหม่แต่ละชุดมีค่าตัวเลขใหม่และเฉลยของตัวเอง หากใส่ลิงก์ไปยัง ExamProblems ในหน้ารายวิชาของคุณ เราจะขอบคุณมาก

ชื่อ: ____________________   วันที่: ____________

1.ง่าย
t (s)y(t)102 s9

ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 10 ที่ t = 2 s อ่านค่าได้ 9 จงหาค่าคงตัวเวลา τ

y(∞) = 10y(2) = 9
τ = s
2.ง่าย
+−12 VR = 47 kΩC = 22 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 22 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 12 V ผ่านตัวต้านทาน R = 47 kΩ หลังจากปิดสวิตช์นานเท่าใด แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุจึงถึง 75 % ของค่าสุดท้าย จงหา t เป็น ms

R = 47 kΩC = 22 µFV = 12 V75 %
t = ms
3.ปานกลาง
t (s)y(t)3ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 252/(s² + 4s + 84) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 252/(s² + 4s + 84)
ts = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 42/(s² + 7s + 42) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 42/(s² + 7s + 42)
tp = s
5.ยาก
R(s)+190s(s + 12)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 190/(s(s + 12)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 190/(s(s + 12))
ts = s
6.ยาก
+−24 VR = 141 ΩL = 500 mHC = 1 µFvC​

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 141 Ω, L = 500 mH และ C = 1 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 24 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาความถี่ธรรมชาติแบบไม่หน่วง ωn เป็น rad/s

R = 141 ΩL = 500 mHC = 1 µFV = 24 V
ωn = rad/s

เฉลย

  1. 1. τ = 0.8686 s
  2. 2. t = 1433 ms
  3. 3. ts = 2 s
  4. 4. tp = 0.576 s
  5. 5. ts = 0.6667 s
  6. 6. ωn = 1414 rad/s

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com