1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 22/(s² + 9s + 44),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 22/(s² + 9s + 44)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 25 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 25 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 31(s + 7)/(s(s + 14)) 在 ω = 15 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 31(s + 7)/(s(s + 14))ω = 15 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 + 2)(s + 3))。 求给出 6 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))GM = 6 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 30 下运行,L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))。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 + 3)(s + 5))K = 30
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 5)/(s(s + 2)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −2 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 + 5)/(s(s + 2))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 0.5·t²/2 加到 G(s) = 10(s + 4)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 4)/(s²(s + 10))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
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) = 4/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 0.5。求比例增益 Kp。
G(s) = 4/(s + 1)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.5
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 39/(s + 5) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.1。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 39/(s + 5)H = 0.1
τ = s
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 6/(s + 3),G₂ = 2/(s + 2),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 2,外部有负反馈 H₂ = 0.2。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 6/(s + 3)G₂ = 2/(s + 2)H₁ = 2H₂ = 0.2
T(0) =