1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 31/(s² + 2s + 31),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 31/(s² + 2s + 31)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 50 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 2 s。求固有频率 ωn。
%OS = 50 %tp = 2 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 5 Ω 两端,其中 L = 20 mH,C = 1 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 5 ΩL = 20 mHC = 1 µF
BW = Hz
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) = 148/(s(s + 3)(s + 8))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 148/(s(s + 3)(s + 8))
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 + 6)/(s(s + 1)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 7)(s² + 6s + 18)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 7)(s² + 6s + 18))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 4t 加到 G(s) = 2/(s(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2/(s(s + 10))r(t) = 4t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 5))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 5/(s(s + 5))K = 50
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 9/(s + 2) 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 + 2)H = 0.1
τ = s
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 18/(s + 3),G₂ = 1/(s + 8),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 18/(s + 3)G₂ = 1/(s + 8)H₁ = 1H₂ = 0.5
T(0) =