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)204 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 10/(2s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 2 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(4) ที่ t = 4 s

G(s) = 10/(2s + 1)U = 2t = 4 s
y(4) =
2.ง่าย
t (s)y(t)10.1 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 10/(s + 10) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 1 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(0.1) ที่ t = 0.1 s

G(s) = 10/(s + 10)U = 1t = 0.1 s
y(0.1) =
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 120/(s² + 4s + 60) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 120/(s² + 4s + 60)
ts = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 15/(s² + 2s + 15) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 15/(s² + 2s + 15)
ts = s
5.ยาก
k = 200 N/mc = 13 N·s/mm = 10 kgF = 25 Nx(t)

มวล m = 10 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 200 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 13 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 25 N กะทันหัน หาอัตราส่วนการหน่วง ζ

m = 10 kgk = 200 N/mc = 13 N·s/mF = 25 N
ζ =
6.ยาก
R(s)+215s(s + 8)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 215/(s(s + 8)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 215/(s(s + 8))
ts = s

เฉลย

  1. 1. y(4) = 17.29
  2. 2. y(0.1) = 0.6321
  3. 3. ts = 2 s
  4. 4. ts = 4 s
  5. 5. ζ = 0.1453
  6. 6. ts = 1 s

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com