1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 17.5/(s² + 5s + 35),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 17.5/(s² + 5s + 35)
ζ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 2))。求使阶跃响应有 30 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))%OS = 30 %
K =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 7(s + 18)/(s(s + 8)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 7(s + 18)/(s(s + 8))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) = 160/(s(s + 8))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 160/(s(s + 8))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 2)/((s − 4)(s + 2)) 在 s = 4 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 + 2)/((s − 4)(s + 2))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 3)(s² + 4s + 8)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 3)(s² + 4s + 8))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 5 + 2t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 10(s + 1)/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 1)/(s(s + 2))r(t) = 5 + 2t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 20 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的微分增益 Kd。
G(s) = 1/(s(s + 4))Kp = 20ζ = 0.8
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 10/(s + 9) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.5。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 10/(s + 9)H = 0.5
τ = s
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) = 1/(s + 2)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.2 的最小增益 K。
G(s) = 1/(s + 2)D = 2css ≤ 0.2
K =