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)50t = ?90 %

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 10/(0.5s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 5 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 90 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

G(s) = 10/(0.5s + 1)U = 590 %
t = s
2.ง่าย
t (s)y(t)10t = ?50 %

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 2/(s + 2) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 10 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 50 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

G(s) = 2/(s + 2)U = 1050 %
t = s
3.ปานกลาง
t (s)y(t)1

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 21/(s² + 3s + 21) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn เป็น rad/s

G(s) = 21/(s² + 3s + 21)
ωn = rad/s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 70/(s² + 7s + 70) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 70/(s² + 7s + 70)
tp = s
5.ยาก
k = 400 N/mc = 8 N·s/mm = 4 kgF = 50 Nx(t)

มวล m = 4 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 400 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 8 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 50 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด

m = 4 kgk = 400 N/mc = 8 N·s/mF = 50 N
%OS = %
6.ยาก
t (s)y(t)110 %

ระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์ต้องมีการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดที่พุ่งเกิน 10 % จงหาอัตราส่วนความหน่วง ζ

%OS = 10 %
ζ =

เฉลย

  1. 1. t = 1.151 s
  2. 2. t = 0.3466 s
  3. 3. ωn = 4.583 rad/s
  4. 4. tp = 0.4134 s
  5. 5. %OS = 72.92 %
  6. 6. ζ = 0.5912

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com