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)205 s16

ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 20 ที่ t = 5 s อ่านค่าได้ 16 จงหาค่าคงตัวเวลา τ

y(∞) = 20y(5) = 16
τ = s
2.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
3.ปานกลาง
t (s)y(t)1

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 20/(s² + 6s + 20) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย หาอัตราส่วนการหน่วง ζ

G(s) = 20/(s² + 6s + 20)
ζ =
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 49/(s² + 10s + 49) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 49/(s² + 10s + 49)
ts = s
5.ยาก
k = 400 N/mc = 18 N·s/mm = 5 kgF = 25 Nx(t)

มวล m = 5 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 400 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 18 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 25 N กะทันหัน จงหาเวลา tp ที่การกระจัดมีค่ามากที่สุด

m = 5 kgk = 400 N/mc = 18 N·s/mF = 25 N
tp = s
6.ยาก
R(s)+Ks(s + 5)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 5)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 2 %

G(s) = K/(s(s + 5))%OS = 2 %
K =

เฉลย

  1. 1. τ = 3.107 s
  2. 2. τ = 0.8686 s
  3. 3. ζ = 0.6708
  4. 4. ts = 0.8 s
  5. 5. tp = 0.3586 s
  6. 6. K = 10.28

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com