1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 122/(s² + 4s + 61),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) = 122/(s² + 4s + 61)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 9 Ω,L = 50 mH,C = 100 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 9 ΩL = 50 mHC = 100 µFV = 10 V
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = (s + 1)/(s(s + 4)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = (s + 1)/(s(s + 4))ω = 0.5 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) = 670/(s(s + 7)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 670/(s(s + 7)(s + 10))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 5/(s(s + 1)(s + 3))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 5/(s(s + 1)(s + 3))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2.5/(0.5s + 1) 由比例增益 K = 5 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 2.5/(0.5s + 1)K = 5
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 5))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 1/(s(s + 5))K = 10
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 5) 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) = 8/(s + 5)H = 0.25
τ = s
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 60/(s(s + 7)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd(取正值),单位 rad/s。
G(s) = 60/(s(s + 7))H = 2
ωd = rad/s