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)41 s3.2

ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 4 ที่ t = 1 s อ่านค่าได้ 3.2 จงหาค่าคงตัวเวลา τ

y(∞) = 4y(1) = 3.2
τ = s
2.ง่าย
t (s)y(t)0.50.05 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 5/(s + 10) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 1 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(0.05) ที่ t = 0.05 s

G(s) = 5/(s + 10)U = 1t = 0.05 s
y(0.05) =
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 88/(s² + 10s + 44) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย หาอัตราส่วนการหน่วง ζ

G(s) = 88/(s² + 10s + 44)
ζ =
4.ปานกลาง
t (s)y(t)1

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 75/(s² + 14s + 75) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn เป็น rad/s

G(s) = 75/(s² + 14s + 75)
ωn = rad/s
5.ยาก
k = 200 N/mc = 8 N·s/mm = 8 kgF = 25 Nx(t)

มวล m = 8 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 200 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 8 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 25 N กะทันหัน หาอัตราส่วนการหน่วง ζ

m = 8 kgk = 200 N/mc = 8 N·s/mF = 25 N
ζ =
6.ยาก
+−5 VR = 46 ΩL = 10 mHC = 4.7 µFvC​

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 46 Ω, L = 10 mH และ C = 4.7 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 5 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ

R = 46 ΩL = 10 mHC = 4.7 µFV = 5 V
%OS = %

เฉลย

  1. 1. τ = 0.6213 s
  2. 2. y(0.05) = 0.1967
  3. 3. ζ = 0.7538
  4. 4. ωn = 8.66 rad/s
  5. 5. ζ = 0.1
  6. 6. %OS = 16.41 %

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com