1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 5/(s² + 2s + 5),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) = 5/(s² + 2s + 5)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 45/(s(s + 10))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 45/(s(s + 10))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 22 kΩ, C = 1 nF。输入为14 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 22 kΩC = 1 nFf = 14 kHz
|H| = 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) = K/(s(s + 2)(s + 9))。 求给出 15 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 9))GM = 15 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 + 3)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 2)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.8 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.8
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 1·t²/2 加到 G(s) = 20(s + 4)/(s²(s + 1)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 4)/(s²(s + 1))r(t) = 1·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 4 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 1))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的微分增益 Kd。
G(s) = 5/(s(s + 1))Kp = 4ζ = 0.6
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 34/(s + 7) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 在 R 处施加大小为 12 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 34/(s + 7)H = 2R = 12
css =
10.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 1/(s + 1)。在 R = 0 时,大小为 5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.05 的最小增益 K。
G(s) = 1/(s + 1)D = 5css ≤ 0.05
K =