1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 168/(s² + 11s + 56),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 168/(s² + 11s + 56)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 260/(s(s + 20))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 260/(s(s + 20))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 4.7 nF。输入为51 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 3.3 kΩC = 4.7 nFf = 51 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) = K/(s(s + 8)(s + 10))。 求给出 2 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))GM = 2 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 15)/(s(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −8 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 15)/(s(s + 8))
si =
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 + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 4 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 5))ess = 4 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 2 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 1))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的微分增益 Kd。
G(s) = 10/(s(s + 1))Kp = 2ζ = 0.707
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 7/(s + 4) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 18 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 7/(s + 4)H₁ = 1K = 18
T(0) =
10.方框图困难
比例控制器 K = 18 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 2/(s + 3)。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 2 的参考阶跃和大小为 2 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 18G(s) = 2/(s + 3)D = 2R = 2
css =