1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 64/(s² + 4s + 64),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 64/(s² + 4s + 64)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
质量 m = 10 kg 的物体挂在弹簧 k = 2000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 42 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 = 5 N。 求位移最大的时刻 tp。
m = 10 kgk = 2000 N/mc = 42 N·s/mF = 5 N
tp = s
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 = 1 mH。输入为400 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 10 ΩL = 1 mHf = 400 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) = 144/(s(s + 4))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 144/(s(s + 4))
PM = °
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 + 2)(s + 6))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 2)(s + 8)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 2)(s + 8))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 1)),必须以 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 2tess = 0.5
K =
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) = 2/(s(s + 4))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 2/(s(s + 4))K = 20
tp = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 3(s + 8)/((s + 3)(s + 7))。在参考输入处施加大小为 1 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 3(s + 8)/((s + 3)(s + 7))R = 1
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 8)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 8))单位负反馈
Kmax =