1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 3.5/(s² + 4s + 7),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 3.5/(s² + 4s + 7)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 4))。求使阶跃响应有 20 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 20 %
K =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 47(s + 19)/(s(s + 2)) 在 ω = 3 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 47(s + 19)/(s(s + 2))ω = 3 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 + 6))。 求给出 6 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))GM = 6 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))
ω = rad/s
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 + 2)(s + 5)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 4(s + 3)/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 3)/(s(s + 2))r(t) = 1 + 4t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 8))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s(s + 8))K = 50
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 36/(s + 8) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.1。 在 R 处施加大小为 1 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 36/(s + 8)H = 0.1R = 1
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) = 2/(s + 3)。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 0.6667 的最小增益 K。
G(s) = 2/(s + 3)D = 5css ≤ 0.6667
K =