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)200.5 s12

ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 20 ที่ t = 0.5 s อ่านค่าได้ 12 จงหาค่าคงตัวเวลา τ

y(∞) = 20y(0.5) = 12
τ = s
2.ง่าย
+−24 VR = 100 kΩC = 4.7 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 4.7 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 24 V ผ่านตัวต้านทาน R = 100 kΩ จงหาเวลาเพิ่มขึ้น (rise time) tr ที่ 10–90 % ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ เป็น ms

R = 100 kΩC = 4.7 µFV = 24 V
tr = ms
3.ปานกลาง
t (s)y(t)1

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 56/(s² + 3s + 56) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ

G(s) = 56/(s² + 3s + 56)
σ =
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 46/(s² + 7s + 46) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 46/(s² + 7s + 46)
tp = s
5.ยาก
+−10 VR = 18 ΩL = 10 mHC = 47 µFvC​

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 18 Ω, L = 10 mH และ C = 47 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 10 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ

R = 18 ΩL = 10 mHC = 47 µFV = 10 V
%OS = %
6.ยาก
k = 1000 N/mc = 85 N·s/mm = 20 kgF = 100 Nx(t)

มวล m = 20 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 1000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 85 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 100 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด

m = 20 kgk = 1000 N/mc = 85 N·s/mF = 100 N
%OS = %

เฉลย

  1. 1. τ = 0.5457 s
  2. 2. tr = 1033 ms
  3. 3. σ = −1.5
  4. 4. tp = 0.5408 s
  5. 5. %OS = 8.517 %
  6. 6. %OS = 37.16 %

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com