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)22 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 1/(s + 0.5) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 1 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(2) ที่ t = 2 s

G(s) = 1/(s + 0.5)U = 1t = 2 s
y(2) =
2.ง่าย
t (s)y(t)y(∞) = ?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 0.5/(4s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 20 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาค่าสุดท้าย y(∞) ของเอาต์พุต

G(s) = 0.5/(4s + 1)U = 20
y(∞) =
3.ปานกลาง
t (s)y(t)1ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 31/(s² + 4s + 31) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 31/(s² + 4s + 31)
ts = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)0.5?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 4/(s² + 2s + 8) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 4/(s² + 2s + 8)
%OS = %
5.ยาก
k = 5000 N/mc = 120 N·s/mm = 8 kgF = 20 Nx(t)

มวล m = 8 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 5000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 120 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 20 N กะทันหัน จงหาการกระจัดสูงสุด xmax เป็น mm

m = 8 kgk = 5000 N/mc = 120 N·s/mF = 20 N
xmax = mm
6.ยาก
+−10 VR = 2 ΩL = 10 mHC = 100 µFvC​

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 2 Ω, L = 10 mH และ C = 100 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 10 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ

R = 2 ΩL = 10 mHC = 100 µFV = 10 V
%OS = %

เฉลย

  1. 1. y(2) = 1.264
  2. 2. y(∞) = 10
  3. 3. ts = 2 s
  4. 4. %OS = 30.5 %
  5. 5. xmax = 5.489 mm
  6. 6. %OS = 72.92 %

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com