1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 90/(s² + 4s + 90),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 90/(s² + 4s + 90)
%OS = %
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
求 G(s) = 44/((s + 1)(s + 4)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 44/((s + 1)(s + 4))ω = 0.5 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) = 304/(s(s + 8))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 304/(s(s + 8))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 7)/(s(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
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 + 4)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −2.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −2.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 4/(5s + 1) 由比例增益 K = 2 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 4/(5s + 1)K = 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) = 10/(s(s + 5))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的增益 K。
G(s) = 10/(s(s + 5))ζ = 0.707
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 9)(s + 12)) 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 + 9)(s + 12))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) = 8/(s + 6)。在 R = 0 时,大小为 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 1.333 的最小增益 K。
G(s) = 8/(s + 6)D = 5css ≤ 1.333
K =