1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 26/(s² + 4s + 52),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 26/(s² + 4s + 52)
ζ =
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 12 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.5 s。求固有频率 ωn。
%OS = 12 %tp = 0.5 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 10 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 1 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 10 ΩL = 1 mHC = 1 µF
f0 = Hz
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) = 170/(s(s + 5))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 170/(s(s + 5))
ωc = 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 + 9)/(s(s + 1)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 1)(s + 7)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 1)(s + 7))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 1·t²/2 加到 G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 10))r(t) = 1·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 16 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 5))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 5/(s(s + 5))K = 16
ts = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 26/(s(s + 7))。参考输入是斜坡 r(t) = 2·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 26/(s(s + 7))r(t) = 2·t
ess =
10.方框图困难
比例控制器 K = 13 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 5/(s + 6)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 13G(s) = 5/(s + 6)D = 5R = 0
css =