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)500.25 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 10/(s + 2) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 10 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(0.25) ที่ t = 0.25 s

G(s) = 10/(s + 2)U = 10t = 0.25 s
y(0.25) =
2.ง่าย
t (s)y(t)0.5t = ?99 %

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 2/(s + 4) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 1 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 99 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

G(s) = 2/(s + 4)U = 199 %
t = s
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 16/(s² + 4s + 8) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 16/(s² + 4s + 8)
tp = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 63/(s² + 6s + 63) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn เป็น rad/s

G(s) = 63/(s² + 6s + 63)
ωn = rad/s
5.ยาก
R(s)+195s(s + 20)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 195/(s(s + 20)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 195/(s(s + 20))
ts = s
6.ยาก
k = 200 N/mc = 6 N·s/mm = 1 kgF = 50 Nx(t)

มวล m = 1 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 200 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 6 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 50 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด

m = 1 kgk = 200 N/mc = 6 N·s/mF = 50 N
%OS = %

เฉลย

  1. 1. y(0.25) = 19.67
  2. 2. t = 1.151 s
  3. 3. tp = 1.571 s
  4. 4. ωn = 7.937 rad/s
  5. 5. ts = 0.4 s
  6. 6. %OS = 50.56 %

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com