1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 16/(s² + 3s + 32),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) = 16/(s² + 3s + 32)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 12 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 12 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 2.2 nF。输入为88 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 3.3 kΩC = 2.2 nFf = 88 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) = 3.7/(s(s + 1))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 3.7/(s(s + 1))
ωc = rad/s
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 + 5)(s + 8))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 10)/(s(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −8 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求分离点 sb。
L(s) = K(s + 10)/(s(s + 8))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2.5/(1s + 1) 由比例增益 K = 2 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) = 2.5/(1s + 1)K = 2
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 4/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 20/((s + 2)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 4/sG(s) = 20/((s + 2)(s + 10))r(t) = 2t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 2)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 50/(s(s + 3)) 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) = 50/(s(s + 3))H = 2
ωd = rad/s