1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 42/(s² + 14s + 84),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 42/(s² + 14s + 84)
%OS = %
2.阶跃响应困难
质量 m = 4 kg 的物体挂在弹簧 k = 200 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 11 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。 求位移最大的时刻 tp。
m = 4 kgk = 200 N/mc = 11 N·s/mF = 10 N
tp = 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 = 20 Ω 两端,其中 L = 100 mH,C = 0.47 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 20 ΩL = 100 mHC = 0.47 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) = 100/(s(s + 5))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 100/(s(s + 5))
ωc = 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 + 1)(s + 3)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)),求使闭环极点位于 s = −0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))s = −0.5
K =
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) = 4(s + 5)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 5)/(s²(s + 10))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 + 6))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 4/(s(s + 6))K = 8
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 1/(s + 7) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 12 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) = 1/(s + 7)H₁ = 3K = 12
T(0) =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 28/(s(s + 5)) 放在传感器增益为 H = 0.5 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 28/(s(s + 5))H = 0.5
σ =