1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 22/(s² + 6s + 22),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 22/(s² + 6s + 22)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
质量 m = 10 kg 的物体挂在弹簧 k = 2000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 42 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 = 100 N。 求最大位移 xmax,单位 mm。
m = 10 kgk = 2000 N/mc = 42 N·s/mF = 100 N
xmax = mm
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 2.2 kΩ, C = 10 nF。输入为14 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 2.2 kΩC = 10 nFf = 14 kHz
|H| = 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) = K/(s(s + 2)(s + 9))。 求给出 5 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 9))GM = 5 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 10/(s(s + 1)(s + 5))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 10/(s(s + 1)(s + 5))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 10)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 1/(2s + 1) 由比例增益 K = 4 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 1/(2s + 1)K = 4
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 5))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.4 的增益 K。
G(s) = 1/(s(s + 5))ζ = 0.4
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 9) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 在 R 处施加大小为 24 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 6/(s + 9)H = 2R = 24
css =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 8/(s + 4),G₂ = 7/(s + 5),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 8/(s + 4)G₂ = 7/(s + 5)H₁ = 0.5H₂ = 0.5
T(0) =