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)5t = ?98 %

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 1/(4s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 5 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 98 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

G(s) = 1/(4s + 1)U = 598 %
t = s
2.ง่าย
+−12 VR = 2.2 kΩC = 100 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 100 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 12 V ผ่านตัวต้านทาน R = 2.2 kΩ จงหาเวลาเพิ่มขึ้น (rise time) tr ที่ 10–90 % ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ เป็น ms

R = 2.2 kΩC = 100 µFV = 12 V
tr = ms
3.ปานกลาง
t (s)y(t)2ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 14/(s² + 3s + 7) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 14/(s² + 3s + 7)
ts = s
4.ปานกลาง
t (s)y(t)2?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 160/(s² + 5s + 80) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได

G(s) = 160/(s² + 5s + 80)
%OS = %
5.ยาก
t (s)y(t)140 %

ระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์ต้องมีการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดที่พุ่งเกิน 40 % จงหาอัตราส่วนความหน่วง ζ

%OS = 40 %
ζ =
6.ยาก
R(s)+Ks(s + 8)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 8)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 10 %

G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 10 %
K =

เฉลย

  1. 1. t = 15.65 s
  2. 2. tr = 483.4 ms
  3. 3. ts = 2.667 s
  4. 4. %OS = 40.07 %
  5. 5. ζ = 0.28
  6. 6. K = 45.78

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com