1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 34/(s² + 5s + 34),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) = 34/(s² + 5s + 34)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 447 Ω,L = 200 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 12 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求无阻尼固有频率 ωn,单位 rad/s。
R = 447 ΩL = 200 mHC = 1 µFV = 12 V
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 2 Ω 两端,其中 L = 2 mH,C = 0.47 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 2 ΩL = 2 mHC = 0.47 µF
f0 = Hz
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 + 6)(s + 8))。 求给出 8 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))GM = 8 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 780/(s(s + 3)(s + 10))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 780/(s(s + 3)(s + 10))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)),求使闭环极点位于 s = −1 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))s = −1
K =
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 + 5)),必须以 0.02 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))r(t) = 2tess = 0.02
K =
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) = 1/(s(s + 4))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 1/(s(s + 4))K = 50
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 34/(s + 9) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 34/(s + 9)H = 0.25
τ = s
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) = 9/(s + 5)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.36 的最小增益 K。
G(s) = 9/(s + 5)D = 1css ≤ 0.36
K =