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

G(s) = 4/(0.5s + 1)U = 1
y(∞) =
2.ง่าย
t (s)y(t)500.5 s20

ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 50 ที่ t = 0.5 s อ่านค่าได้ 20 จงหาค่าคงตัวเวลา τ

y(∞) = 50y(0.5) = 20
τ = s
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 148/(s² + 10s + 74) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 148/(s² + 10s + 74)
%OS = %
4.ปานกลาง
t (s)y(t)3ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 138/(s² + 4s + 46) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 138/(s² + 4s + 46)
ts = s
5.ยาก
t (s)y(t)12 %

ระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์ต้องมีการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดที่พุ่งเกิน 2 % จงหาอัตราส่วนความหน่วง ζ

%OS = 2 %
ζ =
6.ยาก
k = 200 N/mc = 76 N·s/mm = 20 kgF = 25 Nx(t)

มวล m = 20 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 200 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 76 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 25 N กะทันหัน จงหาการกระจัดสูงสุด xmax เป็น mm

m = 20 kgk = 200 N/mc = 76 N·s/mF = 25 N
xmax = mm

เฉลย

  1. 1. y(∞) = 4
  2. 2. τ = 0.9788 s
  3. 3. %OS = 10.6 %
  4. 4. ts = 2 s
  5. 5. ζ = 0.7797
  6. 6. xmax = 136.8 mm

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com