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
+−5 VR = 47 kΩC = 47 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 47 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 5 V ผ่านตัวต้านทาน R = 47 kΩ จงหาเวลาเพิ่มขึ้น (rise time) tr ที่ 10–90 % ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ เป็น ms

R = 47 kΩC = 47 µFV = 5 V
tr = ms
2.ง่าย
+−12 VR = 100 kΩC = 22 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 22 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 12 V ผ่านตัวต้านทาน R = 100 kΩ หลังจากปิดสวิตช์นานเท่าใด แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุจึงถึง 95 % ของค่าสุดท้าย จงหา t เป็น ms

R = 100 kΩC = 22 µFV = 12 V95 %
t = ms
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 72/(s² + 4s + 36) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 72/(s² + 4s + 36)
%OS = %
4.ปานกลาง
t (s)y(t)2?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 100/(s² + 7s + 50) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 100/(s² + 7s + 50)
%OS = %
5.ยาก
k = 2000 N/mc = 38 N·s/mm = 0.5 kgF = 100 Nx(t)

มวล m = 0.5 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 2000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 38 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 100 N กะทันหัน จงหาการกระจัดสูงสุด xmax เป็น mm

m = 0.5 kgk = 2000 N/mc = 38 N·s/mF = 100 N
xmax = mm
6.ยาก
k = 1000 N/mc = 10 N·s/mm = 2.5 kgF = 100 Nx(t)

มวล m = 2.5 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 1000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 10 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 100 N กะทันหัน หาอัตราส่วนการหน่วง ζ

m = 2.5 kgk = 1000 N/mc = 10 N·s/mF = 100 N
ζ =

เฉลย

  1. 1. tr = 4854 ms
  2. 2. t = 6591 ms
  3. 3. %OS = 32.93 %
  4. 4. %OS = 16.7 %
  5. 5. xmax = 54.71 mm
  6. 6. ζ = 0.1

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com