1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 98/(s² + 11s + 98),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 98/(s² + 11s + 98)
%OS = %
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 60/(s(s + 6))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 60/(s(s + 6))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 42(s + 6)/(s(s + 12)) 在 ω = 8 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 42(s + 6)/(s(s + 12))ω = 8 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) = 310/(s(s + 3)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 310/(s(s + 3)(s + 10))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 132 下运行,L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))。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 + 3)(s + 8))K = 132
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 13)/(s(s + 6)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 13)/(s(s + 6))
si =
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 + 10)),必须以 0.01 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 2tess = 0.01
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 5 rad/s 和 ζ = 0.7。求比例增益 Kp。
G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.7
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 3)(s + 6)) 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 + 3)(s + 6))单位负反馈
K =
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) = 8/(s + 8)。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 1 的最小增益 K。
G(s) = 8/(s + 8)D = 5css ≤ 1
K =