1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 3.5/(s² + 4s + 7),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 3.5/(s² + 4s + 7)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 20))。求使阶跃响应有 15 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 20))%OS = 15 %
K =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 高通滤波器有R = 220 Ω, L = 22 mH。输入为400 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 220 ΩL = 22 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) = 148/(s(s + 4)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 148/(s(s + 4)(s + 9))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 6)/((s + 10)(s + 8)(s + 1)(s + 2))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K(s + 6)/((s + 10)(s + 8)(s + 1)(s + 2))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 5·t²/2 加到 G(s) = 5(s + 3)/(s²(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 3)/(s²(s + 2))r(t) = 5·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 2 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.9 的微分增益 Kd。
G(s) = 10/(s(s + 4))Kp = 2ζ = 0.9
Kd = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 3(s + 8)/((s + 1)(s + 7))。在参考输入处施加大小为 2 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 3(s + 8)/((s + 1)(s + 7))R = 2
ess =
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) = 10/(s + 6)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.08333 的最小增益 K。
G(s) = 10/(s + 6)D = 1css ≤ 0.08333
K =