Relación de amortiguamiento o factor de amortiguamiento Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Relación de amortiguamiento = Coeficiente de amortiguamiento/(2*sqrt(Masa*Constante de resorte))
ζ = c/(2*sqrt(m*Kspring))
Esta fórmula usa 1 Funciones, 4 Variables
Funciones utilizadas
sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)
Variables utilizadas
Relación de amortiguamiento - La relación de amortiguamiento en el sistema de control se define como la relación con la cual cualquier señal se descompone.
Coeficiente de amortiguamiento - El coeficiente de amortiguamiento es una propiedad del material que indica si un material se recuperará o devolverá energía a un sistema.
Masa - (Medido en Kilogramo) - La masa se define como la fuerza ejercida por un objeto debido al efecto de la gravedad sobre cualquier superficie.
Constante de resorte - (Medido en Newton por metro) - La constante del resorte es el desplazamiento del resorte desde su posición de equilibrio.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Coeficiente de amortiguamiento: 16 --> No se requiere conversión
Masa: 35.45 Kilogramo --> 35.45 Kilogramo No se requiere conversión
Constante de resorte: 51 Newton por metro --> 51 Newton por metro No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
ζ = c/(2*sqrt(m*Kspring)) --> 16/(2*sqrt(35.45*51))
Evaluar ... ...
ζ = 0.188146775281754
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
0.188146775281754 --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
0.188146775281754 0.188147 <-- Relación de amortiguamiento
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

Creado por Akshada Kulkarni
Instituto Nacional de Tecnología de la Información (NIIT), Neemrana
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Verificada por Equipo Softusvista
Oficina Softusvista (Pune), India
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19 Parámetros Fundamentales Calculadoras

Frecuencia de ancho de banda dada Relación de amortiguamiento
Vamos Frecuencia de ancho de banda = Frecuencia natural de oscilación*(sqrt(1-(2*Relación de amortiguamiento^2))+sqrt(Relación de amortiguamiento^4-(4*Relación de amortiguamiento^2)+2))
Ángulo de asíntotas
Vamos Ángulo de asíntotas = ((2*(modulus(Número de polos-Número de ceros)-1)+1)*pi)/(modulus(Número de polos-Número de ceros))
Relación de amortiguamiento dado Porcentaje de sobreimpulso
Vamos Relación de amortiguamiento = -ln(Porcentaje de sobreimpulso/100)/ sqrt(pi^2+ln(Porcentaje de sobreimpulso/100)^2)
Porcentaje de sobreimpulso
Vamos Porcentaje de sobreimpulso = 100*(e^((-Relación de amortiguamiento*pi)/(sqrt(1-(Relación de amortiguamiento^2)))))
Ganancia de retroalimentación positiva de bucle cerrado
Vamos Gane con la retroalimentación = Ganancia de bucle abierto de un OP-AMP/(1- (Factor de retroalimentación*Ganancia de bucle abierto de un OP-AMP))
Ganancia de retroalimentación negativa de bucle cerrado
Vamos Gane con la retroalimentación = Ganancia de bucle abierto de un OP-AMP/(1+(Factor de retroalimentación*Ganancia de bucle abierto de un OP-AMP))
Relación de amortiguamiento o factor de amortiguamiento
Vamos Relación de amortiguamiento = Coeficiente de amortiguamiento/(2*sqrt(Masa*Constante de resorte))
Producto de ancho de banda de ganancia
Vamos Producto de ancho de banda de ganancia = modulus(Ganancia del amplificador en banda media)*Ancho de banda del amplificador
Frecuencia natural amortiguada
Vamos Frecuencia natural amortiguada = Frecuencia natural de oscilación*sqrt(1-Relación de amortiguamiento^2)
Frecuencia de resonancia
Vamos Frecuencia de resonancia = Frecuencia natural de oscilación*sqrt(1-2*Relación de amortiguamiento^2)
Pico resonante
Vamos Pico resonante = 1/(2*Relación de amortiguamiento*sqrt(1-Relación de amortiguamiento^2))
Error de estado estacionario para el sistema de tipo 2
Vamos Error de estado estacionario = Valor del coeficiente/Constante de error de aceleración
Error de estado estacionario para el sistema de tipo cero
Vamos Error de estado estacionario = Valor del coeficiente/(1+Posición de error constante)
Error de estado estacionario para el sistema de tipo 1
Vamos Error de estado estacionario = Valor del coeficiente/Constante de error de velocidad
Relación de amortiguamiento dada la amortiguación crítica
Vamos Relación de amortiguamiento = Amortiguación real/Amortiguación crítica
Función de transferencia para sistema de circuito cerrado y abierto
Vamos Función de transferencia = Salida del sistema/Entrada del sistema
Número de asíntotas
Vamos Número de asíntotas = Número de polos-Número de ceros
Ganancia de bucle cerrado
Vamos Ganancia de bucle cerrado = 1/Factor de retroalimentación
Factor Q
Vamos Factor Q = 1/(2*Relación de amortiguamiento)

25 Diseño del sistema de control Calculadoras

Respuesta de tiempo en caso sobreamortiguado
Vamos Respuesta de tiempo para el sistema de segundo orden = 1-(e^(-(Relación de sobreamortiguación-(sqrt((Relación de sobreamortiguación^2)-1)))*(Frecuencia natural de oscilación*Período de tiempo para oscilaciones))/(2*sqrt((Relación de sobreamortiguación^2)-1)*(Relación de sobreamortiguación-sqrt((Relación de sobreamortiguación^2)-1))))
Tiempo de respuesta del sistema críticamente amortiguado
Vamos Respuesta de tiempo para el sistema de segundo orden = 1-e^(-Frecuencia natural de oscilación*Período de tiempo para oscilaciones)-(e^(-Frecuencia natural de oscilación*Período de tiempo para oscilaciones)*Frecuencia natural de oscilación*Período de tiempo para oscilaciones)
Frecuencia de ancho de banda dada Relación de amortiguamiento
Vamos Frecuencia de ancho de banda = Frecuencia natural de oscilación*(sqrt(1-(2*Relación de amortiguamiento^2))+sqrt(Relación de amortiguamiento^4-(4*Relación de amortiguamiento^2)+2))
Tiempo de subida dada Relación de amortiguamiento
Vamos Hora de levantarse = (pi-(Cambio de fase*pi/180))/(Frecuencia natural de oscilación*sqrt(1-Relación de amortiguamiento^2))
Porcentaje de sobreimpulso
Vamos Porcentaje de sobreimpulso = 100*(e^((-Relación de amortiguamiento*pi)/(sqrt(1-(Relación de amortiguamiento^2)))))
Primer rebase por debajo del pico
Vamos Subimpulso máximo = e^(-(2*Relación de amortiguamiento*pi)/(sqrt(1-Relación de amortiguamiento^2)))
Respuesta de tiempo en caso no amortiguado
Vamos Respuesta de tiempo para el sistema de segundo orden = 1-cos(Frecuencia natural de oscilación*Período de tiempo para oscilaciones)
Sobrepaso del primer pico
Vamos Exceso de pico = e^(-(pi*Relación de amortiguamiento)/(sqrt(1-Relación de amortiguamiento^2)))
Producto de ancho de banda de ganancia
Vamos Producto de ancho de banda de ganancia = modulus(Ganancia del amplificador en banda media)*Ancho de banda del amplificador
Hora máxima dada la relación de amortiguamiento
Vamos Hora pico = pi/(Frecuencia natural de oscilación*sqrt(1-Relación de amortiguamiento^2))
Frecuencia de resonancia
Vamos Frecuencia de resonancia = Frecuencia natural de oscilación*sqrt(1-2*Relación de amortiguamiento^2)
Tiempo de sobreimpulso máximo en el sistema de segundo orden
Vamos Hora de sobreimpulso máximo = ((2*Valor K-ésimo-1)*pi)/Frecuencia natural amortiguada
Número de Oscilaciones
Vamos Número de Oscilaciones = (Ajuste de tiempo*Frecuencia natural amortiguada)/(2*pi)
Tiempo de subida dada la frecuencia natural amortiguada
Vamos Hora de levantarse = (pi-Cambio de fase)/Frecuencia natural amortiguada
Tiempo de retardo
Vamos Tiempo de retardo = (1+(0.7*Relación de amortiguamiento))/Frecuencia natural de oscilación
Error de estado estacionario para el sistema de tipo 2
Vamos Error de estado estacionario = Valor del coeficiente/Constante de error de aceleración
Error de estado estacionario para el sistema de tipo cero
Vamos Error de estado estacionario = Valor del coeficiente/(1+Posición de error constante)
Error de estado estacionario para el sistema de tipo 1
Vamos Error de estado estacionario = Valor del coeficiente/Constante de error de velocidad
Tiempo de fraguado cuando la tolerancia es del 2 por ciento
Vamos Ajuste de tiempo = 4/(Relación de amortiguamiento*Frecuencia natural amortiguada)
Tiempo de fraguado cuando la tolerancia es del 5 por ciento
Vamos Ajuste de tiempo = 3/(Relación de amortiguamiento*Frecuencia natural amortiguada)
Período de tiempo de las oscilaciones
Vamos Período de tiempo para oscilaciones = (2*pi)/Frecuencia natural amortiguada
Número de asíntotas
Vamos Número de asíntotas = Número de polos-Número de ceros
Hora pico
Vamos Hora pico = pi/Frecuencia natural amortiguada
Factor Q
Vamos Factor Q = 1/(2*Relación de amortiguamiento)
Tiempo de subida dado Tiempo de retraso
Vamos Hora de levantarse = 1.5*Tiempo de retardo

12 Parámetros de modelado Calculadoras

Frecuencia de ancho de banda dada Relación de amortiguamiento
Vamos Frecuencia de ancho de banda = Frecuencia natural de oscilación*(sqrt(1-(2*Relación de amortiguamiento^2))+sqrt(Relación de amortiguamiento^4-(4*Relación de amortiguamiento^2)+2))
Ángulo de asíntotas
Vamos Ángulo de asíntotas = ((2*(modulus(Número de polos-Número de ceros)-1)+1)*pi)/(modulus(Número de polos-Número de ceros))
Relación de amortiguamiento dado Porcentaje de sobreimpulso
Vamos Relación de amortiguamiento = -ln(Porcentaje de sobreimpulso/100)/ sqrt(pi^2+ln(Porcentaje de sobreimpulso/100)^2)
Porcentaje de sobreimpulso
Vamos Porcentaje de sobreimpulso = 100*(e^((-Relación de amortiguamiento*pi)/(sqrt(1-(Relación de amortiguamiento^2)))))
Relación de amortiguamiento o factor de amortiguamiento
Vamos Relación de amortiguamiento = Coeficiente de amortiguamiento/(2*sqrt(Masa*Constante de resorte))
Producto de ancho de banda de ganancia
Vamos Producto de ancho de banda de ganancia = modulus(Ganancia del amplificador en banda media)*Ancho de banda del amplificador
Frecuencia natural amortiguada
Vamos Frecuencia natural amortiguada = Frecuencia natural de oscilación*sqrt(1-Relación de amortiguamiento^2)
Frecuencia de resonancia
Vamos Frecuencia de resonancia = Frecuencia natural de oscilación*sqrt(1-2*Relación de amortiguamiento^2)
Pico resonante
Vamos Pico resonante = 1/(2*Relación de amortiguamiento*sqrt(1-Relación de amortiguamiento^2))
Relación de amortiguamiento dada la amortiguación crítica
Vamos Relación de amortiguamiento = Amortiguación real/Amortiguación crítica
Número de asíntotas
Vamos Número de asíntotas = Número de polos-Número de ceros
Factor Q
Vamos Factor Q = 1/(2*Relación de amortiguamiento)

Relación de amortiguamiento o factor de amortiguamiento Fórmula

Relación de amortiguamiento = Coeficiente de amortiguamiento/(2*sqrt(Masa*Constante de resorte))
ζ = c/(2*sqrt(m*Kspring))

¿Cómo se utiliza la relación de amortiguación?

Para caracterizar la cantidad de amortiguación en un sistema, se utiliza una relación denominada relación de amortiguación (también conocida como factor de amortiguación y% de amortiguación crítica). Esta relación de amortiguación es solo una relación de la amortiguación real sobre la cantidad de amortiguación necesaria para alcanzar la amortiguación crítica. La fórmula para la relación de amortiguación se utiliza para el modelo masa-resorte-amortiguador.

¿Cómo se obtiene el factor de amortiguación?

La relación de amortiguación proporciona un medio matemático de expresar el nivel de amortiguación en un sistema en relación con la amortiguación crítica. Para un oscilador armónico amortiguado con masa m, coeficiente de amortiguamiento cy constante de resorte k, se puede definir como la relación entre el coeficiente de amortiguamiento en la ecuación diferencial del sistema y el coeficiente de amortiguamiento crítico. La relación de amortiguación es adimensional, siendo la relación de dos coeficientes de unidades idénticas.

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