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

G(s) = 10/(s + 5)U = 5
y(∞) =
2.ง่าย
t (s)y(t)50.5 s3

ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 5 ที่ t = 0.5 s อ่านค่าได้ 3 จงหาค่าคงตัวเวลา τ

y(∞) = 5y(0.5) = 3
τ = s
3.ปานกลาง
t (s)y(t)1tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 41/(s² + 8s + 41) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 41/(s² + 8s + 41)
tp = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)3

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 33/(s² + 2s + 11) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn เป็น rad/s

G(s) = 33/(s² + 2s + 11)
ωn = rad/s
5.ยาก
R(s)+Ks(s + 5)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 5)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 10 %

G(s) = K/(s(s + 5))%OS = 10 %
K =
6.ยาก
k = 2000 N/mc = 54 N·s/mm = 4 kgF = 100 Nx(t)

มวล m = 4 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 2000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 54 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 100 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด

m = 4 kgk = 2000 N/mc = 54 N·s/mF = 100 N
%OS = %

เฉลย

  1. 1. y(∞) = 10
  2. 2. τ = 0.5457 s
  3. 3. tp = 0.6283 s
  4. 4. ωn = 3.317 rad/s
  5. 5. K = 17.88
  6. 6. %OS = 36.98 %

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com