1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 35.5/(s² + 7s + 71),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 35.5/(s² + 7s + 71)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 190 Ω,L = 50 mH,C = 2 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。 求电容电压的峰值 vC,max。
R = 190 ΩL = 50 mHC = 2 µFV = 12 V
vC,max = V
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 1000 Ω, L = 100 mH。输入为3.2 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1000 ΩL = 100 mHf = 3.2 kHz
|H| = 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 + 4)(s + 7))。 求给出 3 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 7))GM = 3 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 12)/(s(s + 2)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))
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 + 2)),必须以 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 1tess = 0.5
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 6))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 5/(s(s + 6))K = 20
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 22/(s + 8) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.5。 在 R 处施加大小为 1 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 22/(s + 8)H = 0.5R = 1
css =
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 + 2)。在 R = 0 时,大小为 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.4 的最小增益 K。
G(s) = 8/(s + 2)D = 10css ≤ 0.4
K =