1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 81/(s² + 12s + 81),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 81/(s² + 12s + 81)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
质量 m = 0.5 kg 的物体挂在弹簧 k = 400 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 8 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 = 100 N。 求阻尼比 ζ。
m = 0.5 kgk = 400 N/mc = 8 N·s/mF = 100 N
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 30(s + 3)/(s(s + 5)) 在 ω = 4 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 30(s + 3)/(s(s + 5))ω = 4 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) = 4/(s(s + 1)(s + 3))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 4/(s(s + 1)(s + 3))
ω180 = rad/s
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 + 5)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) 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 + 6))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 10·t²/2 加到 G(s) = 10(s + 3)/(s²(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 3)/(s²(s + 4))r(t) = 10·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 2 + 4/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) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 2 + 4/sG(s) = 4/((s + 1)(s + 10))r(t) = 5t
ess =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 14/(s(s + 5))。参考输入是斜坡 r(t) = 10·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 14/(s(s + 5))r(t) = 10·t
ess =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 18/(s + 3),G₂ = 10/(s + 3),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.2。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 18/(s + 3)G₂ = 10/(s + 3)H₁ = 0.5H₂ = 0.2
T(0) =