1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 8/(s² + 2s + 8),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) = 8/(s² + 2s + 8)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 6))。求使阶跃响应有 10 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 10 %
K =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 1 kΩ, C = 22 nF。输入为36 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 1 kΩC = 22 nFf = 36 kHz
φ = °
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 15 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))GM = 15 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 = 8 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))。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 + 2)(s + 4))K = 8
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −2 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 10 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50/(s(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50/(s(s + 5))r(t) = 10 + 0.5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 25 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 8))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 1/(s(s + 8))K = 25
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 4) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 3 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 2/(s + 4)H₁ = 3K = 3
T(0) =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 9/(s + 2),G₂ = 4/(s + 3),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 4,外部有负反馈 H₂ = 0.2。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 9/(s + 2)G₂ = 4/(s + 3)H₁ = 4H₂ = 0.2
T(0) =