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

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 15/(s + 5) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 10 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(0.4) ที่ t = 0.4 s

G(s) = 15/(s + 5)U = 10t = 0.4 s

y(0.4) =

2.ง่าย

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 2.2 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 5 V ผ่านตัวต้านทาน R = 22 kΩ จงหาเวลาเพิ่มขึ้น (rise time) t_r ที่ 10–90 % ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ เป็น ms

R = 22 kΩC = 2.2 µFV = 5 V

t_r = ms

3.ปานกลาง

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 120/(s² + 10s + 40) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด t_p ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 120/(s² + 10s + 40)

t_p = s

4.ปานกลาง

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 8/(s² + 2s + 16) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % t_s ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ t_s ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 8/(s² + 2s + 16)

t_s = s

5.ยาก

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 170 Ω, L = 20 mH และ C = 1 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 10 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาความถี่ธรรมชาติแบบไม่หน่วง ω_n เป็น rad/s

R = 170 ΩL = 20 mHC = 1 µFV = 10 V

ω_n = rad/s

6.ยาก

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 80 Ω, L = 20 mH และ C = 2 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 10 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาเวลา t_p ของยอดแรงดันครั้งแรก เป็น ms

R = 80 ΩL = 20 mHC = 2 µFV = 10 V

t_p = ms

เฉลย

1. y(0.4) = 25.94
2. t_r = 106.3 ms
3. t_p = 0.8112 s
4. t_s = 4 s
5. ω_n = 7071 rad/s
6. t_p = 0.6856 ms

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com