1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 140/(s² + 9s + 70),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 140/(s² + 9s + 70)
σ =
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 8 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.25 s。求固有频率 ωn。
%OS = 8 %tp = 0.25 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 = 1 Ω 两端,其中 L = 20 mH,C = 10 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 1 ΩL = 20 mHC = 10 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) = 95/(s(s + 5))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 95/(s(s + 5))
PM = °
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 1)/((s − 1)(s + 5)) 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 + 1)/((s − 1)(s + 5))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 6)(s + 8)) 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 + 6)(s + 8))
K =
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 + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 3)/(s²(s + 10))r(t) = 5·t²/2
ess =
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) = 4/(s(s + 8))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的增益 K。
G(s) = 4/(s(s + 8))ζ = 0.6
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 39/(s + 9) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.2。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 39/(s + 9)H = 0.2
τ = s
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 4)(s + 7)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/(s(s + 4)(s + 7))单位负反馈
ω = rad/s