1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 33/(s² + 9s + 33),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 33/(s² + 9s + 33)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 38 Ω,L = 200 mH,C = 22 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 = 38 ΩL = 200 mHC = 22 µFV = 12 V
vC,max = V
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 2 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 0.47 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 2 ΩL = 1 mHC = 0.47 µF
BW = Hz
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) = 102/(s(s + 4)(s + 5))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 102/(s(s + 4)(s + 5))
ω180 = rad/s
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 + 2)(s + 4)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 6)(s² + 2s + 2)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 6)(s² + 2s + 2))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 1·t²/2 加到 G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 2))r(t) = 1·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 20 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.9 的微分增益 Kd。
G(s) = 1/(s(s + 2))Kp = 20ζ = 0.9
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 5/(s + 6) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 15 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) = 5/(s + 6)H₁ = 5K = 15
T(0) =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 42/(s(s + 12)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 42/(s(s + 12))H = 2
σ =