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)10t = ?95 %

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 0.5/(s + 0.5) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 10 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 95 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

G(s) = 0.5/(s + 0.5)U = 1095 %
t = s
2.ง่าย
t (s)y(t)y(∞) = ?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 12/(s + 4) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 1 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาค่าสุดท้าย y(∞) ของเอาต์พุต

G(s) = 12/(s + 4)U = 1
y(∞) =
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 116/(s² + 2s + 58) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 116/(s² + 2s + 58)
ts = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)3tp​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 234/(s² + 13s + 78) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 234/(s² + 13s + 78)
tp = s
5.ยาก
k = 100 N/mc = 9 N·s/mm = 2.5 kgF = 5 Nx(t)

มวล m = 2.5 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 100 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 9 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 5 N กะทันหัน หาอัตราส่วนการหน่วง ζ

m = 2.5 kgk = 100 N/mc = 9 N·s/mF = 5 N
ζ =
6.ยาก
R(s)+205s(s + 4)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 205/(s(s + 4)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 205/(s(s + 4))
ts = s

เฉลย

  1. 1. t = 5.991 s
  2. 2. y(∞) = 3
  3. 3. ts = 4 s
  4. 4. tp = 0.5254 s
  5. 5. ζ = 0.2846
  6. 6. ts = 2 s

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com