1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 162/(s² + 12s + 81),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 162/(s² + 12s + 81)
%OS = %
2.阶跃响应困难
质量 m = 8 kg 的物体挂在弹簧 k = 5000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 160 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。 求位移的百分比超调量 %OS。
m = 8 kgk = 5000 N/mc = 160 N·s/mF = 10 N
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 46(s + 19)/(s(s + 11)) 在 ω = 30 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 46(s + 19)/(s(s + 11))ω = 30 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) = 750/(s(s + 7)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 750/(s(s + 7)(s + 10))
GM = dB
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 + 3)(s + 4)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10)),必须以 0.2 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 10t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 10tess = 0.2
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 5))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 5/(s(s + 5))K = 10
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 39/(s + 1) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.2。 在 R 处施加大小为 24 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 39/(s + 1)H = 0.2R = 24
css =
10.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 6/(s + 1)。在 R = 0 时,大小为 5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 3 的最小增益 K。
G(s) = 6/(s + 1)D = 5css ≤ 3
K =