1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 94/(s² + 10s + 94),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 94/(s² + 10s + 94)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 100 Ω,L = 10 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 100 ΩL = 10 mHC = 1 µFV = 10 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 768/((s + 8)(s + 12)) 在 ω = 3 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 768/((s + 8)(s + 12))ω = 3 rad/s
|G(jω)| = dB
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) = 140/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 140/(s(s + 8))
PM = °
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 + 4)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 4)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 4))
ω = rad/s
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 + 4)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 4)/(s²(s + 10))r(t) = 2·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 25 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 1))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的微分增益 Kd。
G(s) = 4/(s(s + 1))Kp = 25ζ = 0.6
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 10/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 4 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 2 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) = 10/(s + 8)H₁ = 4K = 2
T(0) =
10.方框图困难
比例控制器 K = 17 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 9/(s + 8)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 1 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 17G(s) = 9/(s + 8)D = 1R = 0
css =