1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 128/(s² + 5s + 64),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) = 128/(s² + 5s + 64)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 65 Ω,L = 20 mH,C = 4.7 µF,在 t = 0 时接到 24 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 65 ΩL = 20 mHC = 4.7 µFV = 24 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 1568/((s + 14)(s + 16)) 在 ω = 10 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 1568/((s + 14)(s + 16))ω = 10 rad/s
|G(jω)| = 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) = 148/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 148/(s(s + 8))
PM = °
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 2)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.4 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.4
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) = 5(s + 5)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(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) = 10/(s(s + 8))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 10/(s(s + 8))K = 8
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 9/(s + 7) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 2 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) = 9/(s + 7)H₁ = 5K = 2
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 30/(s(s + 4)) 放在传感器增益为 H = 2 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) = 30/(s(s + 4))H = 2
ωd = rad/s