1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 22/(s² + 7s + 22),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 22/(s² + 7s + 22)
ζ =
2.阶跃响应困难
质量 m = 2 kg 的物体挂在弹簧 k = 100 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 4 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 10 N。 求阻尼比 ζ。
m = 2 kgk = 100 N/mc = 4 N·s/mF = 10 N
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 25(s + 8)/(s(s + 2)) 在 ω = 5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 25(s + 8)/(s(s + 2))ω = 5 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 6/(s(s + 1)(s + 3))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 6/(s(s + 1)(s + 3))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 14 下运行,L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))K = 14
m =
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(s + 2)(s + 3))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 5·t²/2 加到 G(s) = 5(s + 4)/(s²(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 4)/(s²(s + 5))r(t) = 5·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 8 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 4))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 4/(s(s + 4))K = 8
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 20 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) = 2/(s + 1)H₁ = 5K = 20
T(0) =
10.方框图困难
比例控制器 K = 2 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 9/(s + 10)。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 10 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 2G(s) = 9/(s + 10)D = 10R = 2
css =