1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 37.5/(s² + 4s + 75),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 37.5/(s² + 4s + 75)
ζ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 12))。求使阶跃响应有 15 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 12))%OS = 15 %
K =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 1 nF。输入为190 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 3.3 kΩC = 1 nFf = 190 kHz
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) = 30/(s(s + 2))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 30/(s(s + 2))
ωc = rad/s
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 + 2)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −8 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 10·t²/2 加到 G(s) = 20(s + 4)/(s²(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 4)/(s²(s + 5))r(t) = 10·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s + 4)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 0.7。求积分增益 Ki。
G(s) = 2/(s + 4)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.7
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 19)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 19))单位负反馈
K =
10.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 3/(s + 3)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.02 的最小增益 K。
G(s) = 3/(s + 3)D = 2css ≤ 0.02
K =