1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 4/(s² + 3s + 8),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 4/(s² + 3s + 8)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 46 Ω,L = 10 mH,C = 4.7 µF,在 t = 0 时接到 5 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 = 46 ΩL = 10 mHC = 4.7 µFV = 5 V
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 1 kΩ, C = 4.7 nF。输入为68 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1 kΩC = 4.7 nFf = 68 kHz
|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) = 950/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 950/(s(s + 10))
ωc = rad/s
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) = 84/(s(s + 1)(s + 6))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 84/(s(s + 1)(s + 6))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K/((s + 3)(s + 10)(s + 8))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/((s + 3)(s + 10)(s + 8))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 3t 加到 G(s) = 2(s + 2)/(s(s + 1)(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 2)/(s(s + 1)(s + 5))r(t) = 3t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 6))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s(s + 6))K = 20
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 5/(s + 2) 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 = 2 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 + 2)H₁ = 2K = 2
T(0) =
10.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 5/(s + 2)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.125 的最小增益 K。
G(s) = 5/(s + 2)D = 1css ≤ 0.125
K =