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)0.56 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 0.5/(4s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 1 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(6) ที่ t = 6 s

G(s) = 0.5/(4s + 1)U = 1t = 6 s
y(6) =
2.ง่าย
t (s)y(t)400.7 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 2/(s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 20 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(0.7) ที่ t = 0.7 s

G(s) = 2/(s + 1)U = 20t = 0.7 s
y(0.7) =
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 8/(s² + 2s + 4) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 8/(s² + 2s + 4)
ts = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)0.5?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 11/(s² + 6s + 22) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 11/(s² + 6s + 22)
%OS = %
5.ยาก
k = 400 N/mc = 68 N·s/mm = 8 kgF = 5 Nx(t)

มวล m = 8 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 400 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 68 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 5 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด

m = 8 kgk = 400 N/mc = 68 N·s/mF = 5 N
%OS = %
6.ยาก
+−24 VR = 134 ΩL = 50 mHC = 1 µFvC​

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 134 Ω, L = 50 mH และ C = 1 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 24 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาแรงดันสูงสุดตกคร่อมตัวเก็บประจุ vC,max

R = 134 ΩL = 50 mHC = 1 µFV = 24 V
vC,max = V

เฉลย

  1. 1. y(6) = 0.3884
  2. 2. y(0.7) = 20.14
  3. 3. ts = 4 s
  4. 4. %OS = 7.324 %
  5. 5. %OS = 9.418 %
  6. 6. vC,max = 32.95 V

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com