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
+−10 VR = 4.7 kΩC = 22 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 22 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 10 V ผ่านตัวต้านทาน R = 4.7 kΩ จงหาเวลาเพิ่มขึ้น (rise time) tr ที่ 10–90 % ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ เป็น ms

R = 4.7 kΩC = 22 µFV = 10 V
tr = ms
2.ง่าย
t (s)y(t)200.4 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 4/(0.8s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 5 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(0.4) ที่ t = 0.4 s

G(s) = 4/(0.8s + 1)U = 5t = 0.4 s
y(0.4) =
3.ปานกลาง
t (s)y(t)1

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 55/(s² + 3s + 55) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ

G(s) = 55/(s² + 3s + 55)
σ =
4.ปานกลาง
t (s)y(t)0.5?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 8/(s² + 6s + 16) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 8/(s² + 6s + 16)
%OS = %
5.ยาก
k = 100 N/mc = 6 N·s/mm = 8 kgF = 100 Nx(t)

มวล m = 8 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 100 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 6 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 100 N กะทันหัน จงหาเวลา tp ที่การกระจัดมีค่ามากที่สุด

m = 8 kgk = 100 N/mc = 6 N·s/mF = 100 N
tp = s
6.ยาก
+−12 VR = 63 ΩL = 200 mHC = 2 µFvC​

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 63 Ω, L = 200 mH และ C = 2 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 12 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาเวลา tp ของยอดแรงดันครั้งแรก เป็น ms

R = 63 ΩL = 200 mHC = 2 µFV = 12 V
tp = ms

เฉลย

  1. 1. tr = 227.2 ms
  2. 2. y(0.4) = 7.869
  3. 3. σ = −1.5
  4. 4. %OS = 2.838 %
  5. 5. tp = 0.8936 s
  6. 6. tp = 1.997 ms

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com