1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 2/(s² + 2s + 4),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) = 2/(s² + 2s + 4)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 8 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 2 s。求固有频率 ωn。
%OS = 8 %tp = 2 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 2.2 kΩ, C = 1 nF。输入为140 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 2.2 kΩC = 1 nFf = 140 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) = 474/(s(s + 7)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 474/(s(s + 7)(s + 10))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −3 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))
sb =
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 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 10t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))r(t) = 10tess = 0.5
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 0.5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/((s + 1)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 1t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 0.5/sG(s) = 4/((s + 1)(s + 10))r(t) = 1t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 10/(s + 6) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 4 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 10/(s + 6)H₁ = 0.5K = 4
T(0) =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 8)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 8))单位负反馈
ω = rad/s