1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 60/(s² + 7s + 20),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 60/(s² + 7s + 20)
σ =
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 13 Ω,L = 50 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。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 13 ΩL = 50 mHC = 100 µFV = 24 V
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 3762/((s + 18)(s + 19)) 在 ω = 30 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 3762/((s + 18)(s + 19))ω = 30 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 + 4)(s + 6))。 求给出 10 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))GM = 10 dB
K =
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 + 5)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)),求使闭环极点位于 s = −2.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))s = −2.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 0.5·t²/2 加到 G(s) = 5(s + 1)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 1)/(s²(s + 10))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 25 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 10))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 2/(s(s + 10))K = 25
ts = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 5(s + 5)/((s + 8)(s + 9))。在参考输入处施加大小为 1 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 5)/((s + 8)(s + 9))R = 1
ess =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 2/(s + 4),G₂ = 7/(s + 2),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 = 2/(s + 4)G₂ = 7/(s + 2)H₁ = 0.5H₂ = 0.1
T(0) =