1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 32/(s² + 4s + 64),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 32/(s² + 4s + 64)
σ =
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 849 Ω,L = 500 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 12 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 849 ΩL = 500 mHC = 1 µFV = 12 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 47 kΩ, C = 10 nF。输入为68 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 kΩC = 10 nFf = 68 Hz
φ = °
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) = 110/(s(s + 20))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 110/(s(s + 20))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 4)/((s − 3)(s + 2)) 在 s = 3 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 4)/((s − 3)(s + 2))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 1)(s + 5)) 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 + 1)(s + 5))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 2t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 2(s + 3)/(s(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 3)/(s(s + 10))r(t) = 2 + 2t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的增益 K。
G(s) = 2/(s(s + 4))ζ = 0.707
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 10/(s + 4) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 13 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) = 10/(s + 4)H₁ = 3K = 13
T(0) =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 13/(s + 3),G₂ = 1/(s + 1),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.2。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 13/(s + 3)G₂ = 1/(s + 1)H₁ = 1H₂ = 0.2
T(0) =