1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 62/(s² + 4s + 31),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) = 62/(s² + 4s + 31)
ts = s
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 20 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.2 s。求固有频率 ωn。
%OS = 20 %tp = 0.2 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 49(s + 8)/(s(s + 9)) 在 ω = 2 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 49(s + 8)/(s(s + 9))ω = 2 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 7.6/(s(s + 4))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 7.6/(s(s + 4))
PM = °
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 10/(s(s + 1)(s + 4))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 10/(s(s + 1)(s + 4))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 4)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −4 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求分离点 sb。
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 4))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 0.5/(2s + 1) 由比例增益 K = 2 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 0.5/(2s + 1)K = 2
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 1 + 0.5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/((s + 1)(s + 2))。求斜坡输入 r(t) = 1t 的稳态误差 ess。
C(s) = 1 + 0.5/sG(s) = 5/((s + 1)(s + 2))r(t) = 1t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 10)(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 + 10)(s + 11))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 76/(s(s + 9)) 放在传感器增益为 H = 1 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd(取正值),单位 rad/s。
G(s) = 76/(s(s + 9))H = 1
ωd = rad/s