1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 84/(s² + 3s + 84),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 84/(s² + 3s + 84)
ζ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10))。求使阶跃响应有 15 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 15 %
K =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 31(s + 18)/(s(s + 6)) 在 ω = 10 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 31(s + 18)/(s(s + 6))ω = 10 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) = K/(s(s + 4)(s + 10))。 求给出 15 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10))GM = 15 dB
K =
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
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −1 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 + 8)/(s(s + 1))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 2)(s + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 20 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 10 rad/s 和 ζ = 1。求比例增益 Kp。
G(s) = 5/(s + 2)ωₙ = 10 rad/sζ = 1
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 5/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 5 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 5/(s + 1)H₁ = 0.5K = 5
p =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 15/(s + 4),G₂ = 4/(s + 1),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 15/(s + 4)G₂ = 4/(s + 1)H₁ = 0.5H₂ = 0.5
T(0) =