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)20.04 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 2/(0.2s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 1 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(0.04) ที่ t = 0.04 s

G(s) = 2/(0.2s + 1)U = 1t = 0.04 s
y(0.04) =
2.ง่าย
t (s)y(t)43 s2

ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 4 ที่ t = 3 s อ่านค่าได้ 2 จงหาค่าคงตัวเวลา τ

y(∞) = 4y(3) = 2
τ = s
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 134/(s² + 4s + 67) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 134/(s² + 4s + 67)
tp = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 45/(s² + 2s + 45) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 45/(s² + 2s + 45)
tp = s
5.ยาก
k = 5000 N/mc = 316 N·s/mm = 20 kgF = 20 Nx(t)

มวล m = 20 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 5000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 316 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 20 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด

m = 20 kgk = 5000 N/mc = 316 N·s/mF = 20 N
%OS = %
6.ยาก
R(s)+Ks(s + 8)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 8)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 2 %

G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 2 %
K =

เฉลย

  1. 1. y(0.04) = 0.3625
  2. 2. τ = 4.328 s
  3. 3. tp = 0.3958 s
  4. 4. tp = 0.4736 s
  5. 5. %OS = 16.33 %
  6. 6. K = 26.32

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com