1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 75/(s² + 7s + 25),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) = 75/(s² + 7s + 25)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 41 Ω,L = 50 mH,C = 4.7 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。 求电容电压的峰值 vC,max。
R = 41 ΩL = 50 mHC = 4.7 µFV = 10 V
vC,max = V
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21 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 3.3 kΩC = 4.7 nFf = 21 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) = 12/(s(s + 4))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 12/(s(s + 4))
PM = °
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 300 下运行,L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))。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 + 5)(s + 10))K = 300
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 8)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 5t 加到 G(s) = 2(s + 3)/(s(s + 1)(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 3)/(s(s + 1)(s + 4))r(t) = 5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 1 + 10/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/((s + 2)(s + 5))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 1 + 10/sG(s) = 5/((s + 2)(s + 5))r(t) = 2t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 6)(s + 11)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/((s + 6)(s + 11))单位负反馈
K =
10.方框图困难
比例控制器 K = 27 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 10/(s + 5)。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 5 的参考阶跃和大小为 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 27G(s) = 10/(s + 5)D = 0.5R = 5
css =