Resonanzfrequenz Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Resonanzfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*sqrt(1-2*Dämpfungsverhältnis^2)
ωr = ωn*sqrt(1-2*ζ^2)
Diese formel verwendet 1 Funktionen, 3 Variablen
Verwendete Funktionen
sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)
Verwendete Variablen
Resonanzfrequenz - (Gemessen in Hertz) - Resonanzfrequenz ist die Schwingung eines Systems bei seiner natürlichen oder ungezwungenen Resonanz.
Eigenfrequenz der Schwingung - (Gemessen in Hertz) - Die Eigenschwingungsfrequenz bezieht sich auf die Frequenz, mit der ein physikalisches System oder eine Struktur schwingt oder vibriert, wenn sie aus ihrer Gleichgewichtslage gestört wird.
Dämpfungsverhältnis - Das Dämpfungsverhältnis im Steuersystem ist definiert als das Verhältnis, mit dem jedes Signal abklingt.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Eigenfrequenz der Schwingung: 23 Hertz --> 23 Hertz Keine Konvertierung erforderlich
Dämpfungsverhältnis: 0.1 --> Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
ωr = ωn*sqrt(1-2*ζ^2) --> 23*sqrt(1-2*0.1^2)
Auswerten ... ...
ωr = 22.7688383542068
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
22.7688383542068 Hertz --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
22.7688383542068 22.76884 Hertz <-- Resonanzfrequenz
(Berechnung in 00.017 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von Akshada Kulkarni
Nationales Institut für Informationstechnologie (NIIT), Neemrana
Akshada Kulkarni hat diesen Rechner und 500+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
Geprüft von Team Softusvista
Softusvista Office (Pune), Indien
Team Softusvista hat diesen Rechner und 1100+ weitere Rechner verifiziert!

19 Grundlegende Parameter Taschenrechner

Winkel der Asymptoten
​ Gehen Winkel der Asymptoten = ((2*(modulus(Anzahl der Stangen-Anzahl der Nullen)-1)+1)*pi)/(modulus(Anzahl der Stangen-Anzahl der Nullen))
Bandbreite Frequenz bei gegebenem Dämpfungsverhältnis
​ Gehen Bandbreitenfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*(sqrt(1-(2*Dämpfungsverhältnis^2))+sqrt(Dämpfungsverhältnis^4-(4*Dämpfungsverhältnis^2)+2))
Dämpfungsverhältnis bei prozentualem Überschwingen
​ Gehen Dämpfungsverhältnis = -ln(Prozentüberschreitung/100)/sqrt(pi^2+ln(Prozentüberschreitung/100)^2)
Prozentüberschreitung
​ Gehen Prozentüberschreitung = 100*(e^((-Dämpfungsverhältnis*pi)/(sqrt(1-(Dämpfungsverhältnis^2)))))
Verstärkung der negativen Rückkopplung im geschlossenen Regelkreis
​ Gehen Gewinnen Sie mit Feedback = Open-Loop-Verstärkung eines OP-AMP/(1+(Rückkopplungsfaktor*Open-Loop-Verstärkung eines OP-AMP))
Positive Rückkopplungsverstärkung im geschlossenen Regelkreis
​ Gehen Gewinnen Sie mit Feedback = Open-Loop-Verstärkung eines OP-AMP/(1-(Rückkopplungsfaktor*Open-Loop-Verstärkung eines OP-AMP))
Dämpfungsverhältnis oder Dämpfungsfaktor
​ Gehen Dämpfungsverhältnis = Dämpfungskoeffizient/(2*sqrt(Masse*Federkonstante))
Gain-Bandwidth-Produkt
​ Gehen Gain-Bandwidth-Produkt = modulus(Verstärkung des Verstärkers im Mittenband)*Verstärkerbandbreite
Gedämpfte Eigenfrequenz
​ Gehen Gedämpfte Eigenfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*sqrt(1-Dämpfungsverhältnis^2)
Resonanzfrequenz
​ Gehen Resonanzfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*sqrt(1-2*Dämpfungsverhältnis^2)
Resonanzspitze
​ Gehen Resonanzspitze = 1/(2*Dämpfungsverhältnis*sqrt(1-Dämpfungsverhältnis^2))
Dauerzustandsfehler für Typ-Null-System
​ Gehen Dauerzustandsfehler = Koeffizientenwert/(1+Position der Fehlerkonstante)
Steady-State-Fehler für Typ-1-System
​ Gehen Dauerzustandsfehler = Koeffizientenwert/Geschwindigkeitsfehlerkonstante
Steady-State-Fehler für Typ-2-System
​ Gehen Dauerzustandsfehler = Koeffizientenwert/Beschleunigungsfehlerkonstante
Übertragungsfunktion für Closed- und Open-Loop-System
​ Gehen Übertragungsfunktion = Ausgabe des Systems/Eingabe des Systems
Dämpfungsverhältnis bei kritischer Dämpfung
​ Gehen Dämpfungsverhältnis = Tatsächliche Dämpfung/Kritische Dämpfung
Anzahl der Asymptoten
​ Gehen Anzahl der Asymptoten = Anzahl der Stangen-Anzahl der Nullen
Closed-Loop-Verstärkung
​ Gehen Closed-Loop-Verstärkung = 1/Rückkopplungsfaktor
Q-Faktor
​ Gehen Q-Faktor = 1/(2*Dämpfungsverhältnis)

25 Steuerungssystemdesign Taschenrechner

Zeitverhalten im überdämpften Fall
​ Gehen Zeitverhalten für System zweiter Ordnung = 1-(e^(-(Überdämpfungsverhältnis-(sqrt((Überdämpfungsverhältnis^2)-1)))*(Eigenfrequenz der Schwingung*Zeitraum für Schwingungen))/(2*sqrt((Überdämpfungsverhältnis^2)-1)*(Überdämpfungsverhältnis-sqrt((Überdämpfungsverhältnis^2)-1))))
Zeitverhalten des kritisch gedämpften Systems
​ Gehen Zeitverhalten für System zweiter Ordnung = 1-e^(-Eigenfrequenz der Schwingung*Zeitraum für Schwingungen)-(e^(-Eigenfrequenz der Schwingung*Zeitraum für Schwingungen)*Eigenfrequenz der Schwingung*Zeitraum für Schwingungen)
Bandbreite Frequenz bei gegebenem Dämpfungsverhältnis
​ Gehen Bandbreitenfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*(sqrt(1-(2*Dämpfungsverhältnis^2))+sqrt(Dämpfungsverhältnis^4-(4*Dämpfungsverhältnis^2)+2))
Anstiegszeit bei gegebenem Dämpfungsverhältnis
​ Gehen Aufstiegszeit = (pi-(Phasenverschiebung*pi/180))/(Eigenfrequenz der Schwingung*sqrt(1-Dämpfungsverhältnis^2))
Prozentüberschreitung
​ Gehen Prozentüberschreitung = 100*(e^((-Dämpfungsverhältnis*pi)/(sqrt(1-(Dämpfungsverhältnis^2)))))
Erster Peak-Unterschreitung
​ Gehen Peak-Unterschreitung = e^(-(2*Dämpfungsverhältnis*pi)/(sqrt(1-Dämpfungsverhältnis^2)))
Erste Spitzenwertüberschreitung
​ Gehen Spitzenüberschreitung = e^(-(pi*Dämpfungsverhältnis)/(sqrt(1-Dämpfungsverhältnis^2)))
Spitzenzeit bei vorgegebenem Dämpfungsverhältnis
​ Gehen Spitzenzeit = pi/(Eigenfrequenz der Schwingung*sqrt(1-Dämpfungsverhältnis^2))
Zeitverhalten im ungedämpften Fall
​ Gehen Zeitverhalten für System zweiter Ordnung = 1-cos(Eigenfrequenz der Schwingung*Zeitraum für Schwingungen)
Gain-Bandwidth-Produkt
​ Gehen Gain-Bandwidth-Produkt = modulus(Verstärkung des Verstärkers im Mittenband)*Verstärkerbandbreite
Zeitpunkt der Spitzenwertüberschreitung im System zweiter Ordnung
​ Gehen Zeitpunkt der Spitzenwertüberschreitung = ((2*K-ter Wert-1)*pi)/Gedämpfte Eigenfrequenz
Anzahl der Schwingungen
​ Gehen Anzahl der Schwingungen = (Uhrzeit einstellen*Gedämpfte Eigenfrequenz)/(2*pi)
Resonanzfrequenz
​ Gehen Resonanzfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*sqrt(1-2*Dämpfungsverhältnis^2)
Anstiegszeit bei gedämpfter Eigenfrequenz
​ Gehen Aufstiegszeit = (pi-Phasenverschiebung)/Gedämpfte Eigenfrequenz
Verzögerungszeit
​ Gehen Verzögerungszeit = (1+(0.7*Dämpfungsverhältnis))/Eigenfrequenz der Schwingung
Dauerzustandsfehler für Typ-Null-System
​ Gehen Dauerzustandsfehler = Koeffizientenwert/(1+Position der Fehlerkonstante)
Steady-State-Fehler für Typ-1-System
​ Gehen Dauerzustandsfehler = Koeffizientenwert/Geschwindigkeitsfehlerkonstante
Steady-State-Fehler für Typ-2-System
​ Gehen Dauerzustandsfehler = Koeffizientenwert/Beschleunigungsfehlerkonstante
Einstellen der Zeit, wenn die Toleranz 2 Prozent beträgt
​ Gehen Uhrzeit einstellen = 4/(Dämpfungsverhältnis*Gedämpfte Eigenfrequenz)
Einstellen der Zeit, wenn die Toleranz 5 Prozent beträgt
​ Gehen Uhrzeit einstellen = 3/(Dämpfungsverhältnis*Gedämpfte Eigenfrequenz)
Zeitraum der Schwingungen
​ Gehen Zeitraum für Schwingungen = (2*pi)/Gedämpfte Eigenfrequenz
Anzahl der Asymptoten
​ Gehen Anzahl der Asymptoten = Anzahl der Stangen-Anzahl der Nullen
Spitzenzeit
​ Gehen Spitzenzeit = pi/Gedämpfte Eigenfrequenz
Anstiegszeit bei gegebener Verzögerungszeit
​ Gehen Aufstiegszeit = 1.5*Verzögerungszeit
Q-Faktor
​ Gehen Q-Faktor = 1/(2*Dämpfungsverhältnis)

12 Modellierungsparameter Taschenrechner

Winkel der Asymptoten
​ Gehen Winkel der Asymptoten = ((2*(modulus(Anzahl der Stangen-Anzahl der Nullen)-1)+1)*pi)/(modulus(Anzahl der Stangen-Anzahl der Nullen))
Bandbreite Frequenz bei gegebenem Dämpfungsverhältnis
​ Gehen Bandbreitenfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*(sqrt(1-(2*Dämpfungsverhältnis^2))+sqrt(Dämpfungsverhältnis^4-(4*Dämpfungsverhältnis^2)+2))
Dämpfungsverhältnis bei prozentualem Überschwingen
​ Gehen Dämpfungsverhältnis = -ln(Prozentüberschreitung/100)/sqrt(pi^2+ln(Prozentüberschreitung/100)^2)
Prozentüberschreitung
​ Gehen Prozentüberschreitung = 100*(e^((-Dämpfungsverhältnis*pi)/(sqrt(1-(Dämpfungsverhältnis^2)))))
Dämpfungsverhältnis oder Dämpfungsfaktor
​ Gehen Dämpfungsverhältnis = Dämpfungskoeffizient/(2*sqrt(Masse*Federkonstante))
Gain-Bandwidth-Produkt
​ Gehen Gain-Bandwidth-Produkt = modulus(Verstärkung des Verstärkers im Mittenband)*Verstärkerbandbreite
Gedämpfte Eigenfrequenz
​ Gehen Gedämpfte Eigenfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*sqrt(1-Dämpfungsverhältnis^2)
Resonanzfrequenz
​ Gehen Resonanzfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*sqrt(1-2*Dämpfungsverhältnis^2)
Resonanzspitze
​ Gehen Resonanzspitze = 1/(2*Dämpfungsverhältnis*sqrt(1-Dämpfungsverhältnis^2))
Dämpfungsverhältnis bei kritischer Dämpfung
​ Gehen Dämpfungsverhältnis = Tatsächliche Dämpfung/Kritische Dämpfung
Anzahl der Asymptoten
​ Gehen Anzahl der Asymptoten = Anzahl der Stangen-Anzahl der Nullen
Q-Faktor
​ Gehen Q-Faktor = 1/(2*Dämpfungsverhältnis)

Resonanzfrequenz Formel

Resonanzfrequenz = Eigenfrequenz der Schwingung*sqrt(1-2*Dämpfungsverhältnis^2)
ωr = ωn*sqrt(1-2*ζ^2)

Warum ist die Resonanzfrequenz wichtig?

Im Resonanzfall wird der Ausschlag der Schwingung größer. In der Akustik bedeutet eine höhere Amplitude von Schallwellen einen höheren Schalldruck und damit eine höhere Lautstärke. Resonanzfrequenzen sind für Lautsprecher generell unerwünscht.

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