1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 33/(s² + 3s + 33),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 33/(s² + 3s + 33)
tp = s
2.阶跃响应困难
质量 m = 10 kg 的物体挂在弹簧 k = 100 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 32 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 = 10 N。 求阻尼比 ζ。
m = 10 kgk = 100 N/mc = 32 N·s/mF = 10 N
ζ =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 高通滤波器有R = 10 Ω, L = 22 mH。输入为14 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 10 ΩL = 22 mHf = 14 Hz
|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 + 9)(s + 10))。 求给出 15 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 9)(s + 10))GM = 15 dB
K =
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 + 6)(s + 8))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −8 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 8))
si =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 20/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20/(s(s + 4))r(t) = 2 + 5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 5 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 8))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 5/(s(s + 8))K = 5
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 4) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 6/(s + 4)H = 2
τ = s
10.方框图困难
比例控制器 K = 23 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 3/(s + 7)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 10 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 23G(s) = 3/(s + 7)D = 10R = 0
css =