1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 34/(s² + 4s + 17),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 34/(s² + 4s + 17)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 5))。求使阶跃响应有 25 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))%OS = 25 %
K =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 4.7 kΩ, C = 22 nF。输入为310 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 4.7 kΩC = 22 nFf = 310 Hz
φ = °
4.伯德图与裕度困难
一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 354/(s(s + 5)(s + 9))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 354/(s(s + 5)(s + 9))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 4)/((s − 3)(s + 5)) 在 s = 3 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 4)/((s − 3)(s + 5))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 5)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 2·t²/2 加到 G(s) = 4(s + 1)/(s²(s + 1)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 1)/(s²(s + 1))r(t) = 2·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 4 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 6))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 4/(s(s + 6))K = 4
ts = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 4(s + 5)/((s + 4)(s + 9))。在参考输入处施加大小为 1 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 5)/((s + 4)(s + 9))R = 1
ess =
10.方框图困难
比例控制器 K = 16 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 10/(s + 7)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 同时施加大小为 10 的参考阶跃和大小为 10 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 16G(s) = 10/(s + 7)D = 10R = 10
css =