1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 93/(s² + 5s + 93),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 93/(s² + 5s + 93)
tp = s
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 25 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 1.5 s。求固有频率 ωn。
%OS = 25 %tp = 1.5 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 396/((s + 11)(s + 18)) 在 ω = 1 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 396/((s + 11)(s + 18))ω = 1 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) = 1400/(s(s + 20))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 1400/(s(s + 20))
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 − 1)(s + 3)) 在 s = 1 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 − 1)(s + 3))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 6)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.707 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0.707
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 4))。求使阶跃输入的稳态误差为 2 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 2 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 8))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 8))ζ = 0.707
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 10/(s + 2) 带有一个增益为 H₁ = 2 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 16 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 10/(s + 2)H₁ = 2K = 16
T(0) =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 36/(s(s + 8)) 放在传感器增益为 H = 1 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd(取正值),单位 rad/s。
G(s) = 36/(s(s + 8))H = 1
ωd = rad/s