1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 20/(s² + s + 10),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 20/(s² + s + 10)
ts = 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 40 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.2 s。求固有频率 ωn。
%OS = 40 %tp = 0.2 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 1 kΩ, C = 100 nF。输入为320 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 1 kΩC = 100 nFf = 320 Hz
φ = °
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) = 10/(s(s + 1))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 10/(s(s + 1))
PM = °
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8))
ω = rad/s
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 = −4 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))s = −4
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(s + 2)),必须以 0.2 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 1tess = 0.2
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 8))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 4/(s(s + 8))K = 40
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 3/(s + 6) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 4 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 3/(s + 6)H₁ = 1K = 4
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 20/(s(s + 6)) 放在传感器增益为 H = 1 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 20/(s(s + 6))H = 1
σ =