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 = 47 kΩC = 2.2 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 2.2 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 10 V ผ่านตัวต้านทาน R = 47 kΩ จงหาแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ vC ที่ t = 103.4 ms

R = 47 kΩC = 2.2 µFV = 10 Vt = 103.4 ms
vC = V
2.ง่าย
t (s)y(t)200t = ?99 %

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 10/(5s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 20 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 99 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

G(s) = 10/(5s + 1)U = 2099 %
t = s
3.ปานกลาง
t (s)y(t)1

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 74/(s² + 12s + 74) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ

G(s) = 74/(s² + 12s + 74)
σ =
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 69/(s² + 4s + 69) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 69/(s² + 4s + 69)
tp = s
5.ยาก
k = 500 N/mc = 7 N·s/mm = 2.5 kgF = 25 Nx(t)

มวล m = 2.5 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 500 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 7 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 25 N กะทันหัน จงหาการกระจัดสูงสุด xmax เป็น mm

m = 2.5 kgk = 500 N/mc = 7 N·s/mF = 25 N
xmax = mm
6.ยาก
R(s)+Ks(s + 4)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 4)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 30 %

G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 30 %
K =

เฉลย

  1. 1. vC = 6.321 V
  2. 2. t = 23.03 s
  3. 3. σ = −6
  4. 4. tp = 0.3897 s
  5. 5. xmax = 86.58 mm
  6. 6. K = 31.23

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com