1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 2/(s² + s + 4),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 2/(s² + s + 4)
%OS = %
2.阶跃响应困难
质量 m = 2 kg 的物体挂在弹簧 k = 200 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 24 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 = 20 N。 求位移的百分比超调量 %OS。
m = 2 kgk = 200 N/mc = 24 N·s/mF = 20 N
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 156/((s + 2)(s + 6)) 在 ω = 10 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 156/((s + 2)(s + 6))ω = 10 rad/s
|G(jω)| = 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 + 1)(s + 9))。 求给出 15 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 9))GM = 15 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) = 50/(s(s + 4)(s + 8))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 50/(s(s + 4)(s + 8))
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 + 4)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −0.5
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 + 1)(s + 4))。求使阶跃输入的稳态误差为 10 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 10 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 2 + 0.5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/((s + 2)(s + 4))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 2 + 0.5/sG(s) = 5/((s + 2)(s + 4))r(t) = 2t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 9)(s + 10)) 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 + 9)(s + 10))单位负反馈
K =
10.方框图困难
比例控制器 K = 19 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 9/(s + 9)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 19G(s) = 9/(s + 9)D = 0.5R = 0
css =