1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 166/(s² + 14s + 83),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 166/(s² + 14s + 83)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 6 Ω,L = 10 mH,C = 100 µF,在 t = 0 时接到 24 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 = 6 ΩL = 10 mHC = 100 µFV = 24 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 44(s + 15)/(s(s + 6)) 在 ω = 10 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 44(s + 15)/(s(s + 6))ω = 10 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) = 208/(s(s + 8))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 208/(s(s + 8))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 48 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))K = 48
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 5)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.6 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.6
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50(s + 4)/(s(s + 2)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50(s + 4)/(s(s + 2)(s + 10))r(t) = 1 + 4t
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) = 5/(s + 5)。闭环必须满足 ωₙ = 6 rad/s 和 ζ = 1。求比例增益 Kp。
G(s) = 5/(s + 5)ωₙ = 6 rad/sζ = 1
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 9/(s + 7) 带有一个增益为 H₁ = 4 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 11 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) = 9/(s + 7)H₁ = 4K = 11
T(0) =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 10/(s + 2),G₂ = 3/(s + 5),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 10/(s + 2)G₂ = 3/(s + 5)H₁ = 0.5H₂ = 0.1
T(0) =