ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 10 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 5 V ผ่านตัวต้านทาน R = 10 kΩ หลังจากปิดสวิตช์นานเท่าใด แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุจึงถึง 90 % ของค่าสุดท้าย จงหา t เป็น ms

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 2.5/(0.8s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 10 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 98 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 22/(s² + 2s + 11) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jω_d จงหาส่วนจริง σ

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 14.5/(s² + 2s + 29) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % t_s ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ t_s ≈ 4/(ζωₙ)

มวล m = 2.5 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 2000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 71 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 5 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 275/(s(s + 20)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % t_s ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ t_s ≈ 4/(ζωₙ)