1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 144/(s² + 7s + 48),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 144/(s² + 7s + 48)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 255/(s(s + 6))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 255/(s(s + 6))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 31(s + 5)/(s(s + 14)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 31(s + 5)/(s(s + 14))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) = 78/(s(s + 4)(s + 7))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 78/(s(s + 4)(s + 7))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 240/(s(s + 2)(s + 8))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 240/(s(s + 2)(s + 8))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −1.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))s = −1.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 4/(0.5s + 1) 由比例增益 K = 19 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) = 4/(0.5s + 1)K = 19
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 0.5。求积分增益 Ki。
G(s) = 4/(s + 1)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.5
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 2 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 6 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 2/(s + 1)H₁ = 2K = 6
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 34/(s(s + 10)) 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) = 34/(s(s + 10))H = 2
σ =