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)y(∞) = ?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 5/(10s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 20 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาค่าสุดท้าย y(∞) ของเอาต์พุต

G(s) = 5/(10s + 1)U = 20
y(∞) =
2.ง่าย
t (s)y(t)20t = ?50 %

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 1/(5s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 20 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 50 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

G(s) = 1/(5s + 1)U = 2050 %
t = s
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 8/(s² + 3s + 4) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 8/(s² + 3s + 4)
tp = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 99/(s² + 14s + 99) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 99/(s² + 14s + 99)
ts = s
5.ยาก
t (s)y(t)125 %

ระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์ต้องมีการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดที่พุ่งเกิน 25 % จงหาอัตราส่วนความหน่วง ζ

%OS = 25 %
ζ =
6.ยาก
k = 5000 N/mc = 63 N·s/mm = 5 kgF = 50 Nx(t)

มวล m = 5 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 5000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 63 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 50 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด

m = 5 kgk = 5000 N/mc = 63 N·s/mF = 50 N
%OS = %

เฉลย

  1. 1. y(∞) = 100
  2. 2. t = 3.466 s
  3. 3. tp = 2.375 s
  4. 4. ts = 0.5714 s
  5. 5. ζ = 0.4037
  6. 6. %OS = 52.8 %

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com