Calculadora A a Z
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Calculadora Hora máxima dada la relación de amortiguamiento
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⤿
Sistema de segundo orden
Parámetros Fundamentales
✖
La frecuencia natural de oscilación se refiere a la frecuencia a la que un sistema o estructura física oscilará o vibrará cuando se le perturbe desde su posición de equilibrio.
ⓘ
Frecuencia natural de oscilación [ω
n
]
attohercios
Latidos/minuto
centihercios
Ciclo/Segundo
decahercios
decihercios
Exahertz
Femtohertz
Cuadros por segundo
gigahercios
hectohercio
hercios
Kilohercio
Megahercio
microhercios
milihercios
nanohercios
Petahertz
Picohertz
Revolución por día
Revolución por hora
Revolución por minuto
Revolución por segundo
Terahercios
Yottahercios
Zettahercios
+10%
-10%
✖
La relación de amortiguamiento en el sistema de control se define como la relación con la cual cualquier señal se descompone.
ⓘ
Relación de amortiguamiento [ζ]
+10%
-10%
✖
El tiempo pico es simplemente el tiempo requerido por la respuesta para alcanzar su primer pico, es decir, el pico del primer ciclo de oscilación o primer rebasamiento.
ⓘ
Hora máxima dada la relación de amortiguamiento [t
p
]
attosegundo
Mil millones años
centisegundo
Siglo
Ciclo de 60 Hz CA
Ciclo de CA
Día
Década
decasegundo
decisegundo
Exasecond
Femtosegundo
gigasegundo
hectosegundo
Hora
kilosegundo
megasegundo
Microsegundo
Milenio
Millones de años
Milisegundo
Minuto
Mes
nanosegundo
Petasegundo
Picosegundo
Segundo
Svedberg
Terasegundo
Mil años
Semana
Año
Yoctosegundo
Yottasegundo
Zeptosegundo
Zettasecond
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Pasos
👎
Fórmula
✖
Hora máxima dada la relación de amortiguamiento
Fórmula
`"t"_{"p"} = pi/("ω"_{"n"}*sqrt(1-"ζ"^2))`
Ejemplo
`"0.137279s"=pi/("23Hz"*sqrt(1-("0.1")^2))`
Calculadora
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Hora máxima dada la relación de amortiguamiento Solución
PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Hora pico
=
pi
/(
Frecuencia natural de oscilación
*
sqrt
(1-
Relación de amortiguamiento
^2))
t
p
=
pi
/(
ω
n
*
sqrt
(1-
ζ
^2))
Esta fórmula usa
1
Constantes
,
1
Funciones
,
3
Variables
Constantes utilizadas
pi
- La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288
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
Hora pico
-
(Medido en Segundo)
- El tiempo pico es simplemente el tiempo requerido por la respuesta para alcanzar su primer pico, es decir, el pico del primer ciclo de oscilación o primer rebasamiento.
Frecuencia natural de oscilación
-
(Medido en hercios)
- La frecuencia natural de oscilación se refiere a la frecuencia a la que un sistema o estructura física oscilará o vibrará cuando se le perturbe desde su posición de equilibrio.
Relación de amortiguamiento
- La relación de amortiguamiento en el sistema de control se define como la relación con la cual cualquier señal se descompone.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Frecuencia natural de oscilación:
23 hercios --> 23 hercios No se requiere conversión
Relación de amortiguamiento:
0.1 --> No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
t
p
= pi/(ω
n
*sqrt(1-ζ^2)) -->
pi
/(23*
sqrt
(1-0.1^2))
Evaluar ... ...
t
p
= 0.137279105086882
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
0.137279105086882 Segundo --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
0.137279105086882
≈
0.137279 Segundo
<--
Hora pico
(Cálculo completado en 00.004 segundos)
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Sistema de segundo orden
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Hora máxima dada la relación de amortiguamiento
Créditos
Creado por
Aman Dhussawat
INSTITUTO TECNOLÓGICO GURU TEGH BAHADUR
(GTBIT)
,
NUEVA DELHI
¡Aman Dhussawat ha creado esta calculadora y 50+ más calculadoras!
Verificada por
parminder singh
Universidad de Chandigarh
(CU)
,
Punjab
¡parminder singh ha verificado esta calculadora y 600+ más calculadoras!
<
17 Sistema de segundo orden 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))
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)))
Hora máxima dada la relación de amortiguamiento
Vamos
Hora pico
=
pi
/(
Frecuencia natural de oscilación
*
sqrt
(1-
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
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
Hora pico
Vamos
Hora pico
=
pi
/
Frecuencia natural amortiguada
Tiempo de subida dado Tiempo de retraso
Vamos
Hora de levantarse
= 1.5*
Tiempo de retardo
<
16 Sistema de segundo orden 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
)
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))
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)))
Hora máxima dada la relación de amortiguamiento
Vamos
Hora pico
=
pi
/(
Frecuencia natural de oscilación
*
sqrt
(1-
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
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
Hora pico
Vamos
Hora pico
=
pi
/
Frecuencia natural amortiguada
Tiempo de subida dado Tiempo de retraso
Vamos
Hora de levantarse
= 1.5*
Tiempo de retardo
<
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
Hora máxima dada la relación de amortiguamiento Fórmula
Hora pico
=
pi
/(
Frecuencia natural de oscilación
*
sqrt
(1-
Relación de amortiguamiento
^2))
t
p
=
pi
/(
ω
n
*
sqrt
(1-
ζ
^2))
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