1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 55/(s² + 10s + 55),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 55/(s² + 10s + 55)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 10 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 10 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 47 kΩ, C = 4.7 nF。输入为2.2 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 kΩC = 4.7 nFf = 2.2 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) = 256/(s(s + 8)(s + 10))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 256/(s(s + 8)(s + 10))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 640/(s(s + 2)(s + 8))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 640/(s(s + 2)(s + 8))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 6)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 6))
si =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 4)(s + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 10 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 5))ess = 10 %
K =
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) = 4/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 5 rad/s 和 ζ = 0.6。求积分增益 Ki。
G(s) = 4/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.6
Ki =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 20/(s(s + 1))。参考输入是斜坡 r(t) = 5·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 20/(s(s + 1))r(t) = 5·t
ess =
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 + 2)。在 R = 0 时,大小为 0.5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.075 的最小增益 K。
G(s) = 3/(s + 2)D = 0.5css ≤ 0.075
K =