1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 31/(s² + 8s + 62),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 31/(s² + 8s + 62)
%OS = %
2.阶跃响应困难
质量 m = 5 kg 的物体挂在弹簧 k = 2000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 100 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 = 100 N。 求位移的百分比超调量 %OS。
m = 5 kgk = 2000 N/mc = 100 N·s/mF = 100 N
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 1260/((s + 6)(s + 15)) 在 ω = 5 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 1260/((s + 6)(s + 15))ω = 5 rad/s
|G(jω)| = 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) = K/(s(s + 1)(s + 9))。 求给出 10 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 9))GM = 10 dB
K =
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) = 144/(s(s + 2)(s + 4))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 144/(s(s + 2)(s + 4))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 2t 加到 G(s) = 50/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50/(s(s + 4))r(t) = 2t
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) = 2/(s + 4)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 1。求积分增益 Ki。
G(s) = 2/(s + 4)ωₙ = 8 rad/sζ = 1
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 3)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 3))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 34/(s(s + 2)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 34/(s(s + 2))H = 2
σ =