1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 124/(s² + 3s + 62),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 124/(s² + 3s + 62)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 10 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 10 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 10 kΩ, C = 2.2 nF。输入为3.6 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 10 kΩC = 2.2 nFf = 3.6 kHz
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) = 76/(s(s + 5)(s + 10))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 76/(s(s + 5)(s + 10))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 5)/((s + 10)(s + 4)(s + 6)(s + 8))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K(s + 5)/((s + 10)(s + 4)(s + 6)(s + 8))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 10 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 10 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 1。求比例增益 Kp。
G(s) = 4/(s + 2)ωₙ = 8 rad/sζ = 1
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 9/(s + 3) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.1。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 9/(s + 3)H = 0.1
τ = s
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 6)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 6))单位负反馈
ω = rad/s