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)1t = ?90 %

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 0.5/(5s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 2 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 90 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

G(s) = 0.5/(5s + 1)U = 290 %
t = s
2.ง่าย
t (s)y(t)102.8 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 1/(4s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 10 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(2.8) ที่ t = 2.8 s

G(s) = 1/(4s + 1)U = 10t = 2.8 s
y(2.8) =
3.ปานกลาง
t (s)y(t)0.5tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 7/(s² + 4s + 14) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 7/(s² + 4s + 14)
tp = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 48/(s² + 11s + 48) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 48/(s² + 11s + 48)
ts = s
5.ยาก
k = 1000 N/mc = 113 N·s/mm = 20 kgF = 25 Nx(t)

มวล m = 20 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 1000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 113 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 25 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด

m = 20 kgk = 1000 N/mc = 113 N·s/mF = 25 N
%OS = %
6.ยาก
t (s)y(t)140 %

ระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์ต้องมีการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดที่พุ่งเกิน 40 % จงหาอัตราส่วนความหน่วง ζ

%OS = 40 %
ζ =

เฉลย

  1. 1. t = 11.51 s
  2. 2. y(2.8) = 5.034
  3. 3. tp = 0.9935 s
  4. 4. ts = 0.7273 s
  5. 5. %OS = 25.43 %
  6. 6. ζ = 0.28

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com