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
+−10 VR = 22 kΩC = 100 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 100 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 10 V ผ่านตัวต้านทาน R = 22 kΩ หลังจากปิดสวิตช์นานเท่าใด แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุจึงถึง 98 % ของค่าสุดท้าย จงหา t เป็น ms

R = 22 kΩC = 100 µFV = 10 V98 %
t = ms
2.ง่าย
t (s)y(t)y(∞) = ?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 10/(s + 2) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 5 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาค่าสุดท้าย y(∞) ของเอาต์พุต

G(s) = 10/(s + 2)U = 5
y(∞) =
3.ปานกลาง
t (s)y(t)1?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 94/(s² + 9s + 94) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 94/(s² + 9s + 94)
%OS = %
4.ปานกลาง
t (s)y(t)3

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 297/(s² + 9s + 99) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ

G(s) = 297/(s² + 9s + 99)
σ =
5.ยาก
+−24 VR = 41 ΩL = 50 mHC = 4.7 µFvC​

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 41 Ω, L = 50 mH และ C = 4.7 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 24 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ

R = 41 ΩL = 50 mHC = 4.7 µFV = 24 V
%OS = %
6.ยาก
k = 500 N/mc = 38 N·s/mm = 2 kgF = 20 Nx(t)

มวล m = 2 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 500 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 38 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 20 N กะทันหัน หาอัตราส่วนการหน่วง ζ

m = 2 kgk = 500 N/mc = 38 N·s/mF = 20 N
ζ =

เฉลย

  1. 1. t = 8606 ms
  2. 2. y(∞) = 25
  3. 3. %OS = 19.28 %
  4. 4. σ = −4.5
  5. 5. %OS = 52.88 %
  6. 6. ζ = 0.6008

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com