1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 21/(s² + 4s + 21),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 21/(s² + 4s + 21)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 110/(s(s + 2))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 110/(s(s + 2))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 18(s + 16)/(s(s + 2)) 在 ω = 2 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 18(s + 16)/(s(s + 2))ω = 2 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 314/(s(s + 4)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 314/(s(s + 4)(s + 10))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 8)/((s − 1)(s + 2)) 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 + 8)/((s − 1)(s + 2))
Kmin =
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 + 3)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −2.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))s = −2.5
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 + 4)(s + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 5))ess = 20 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 5 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 3))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.9 的微分增益 Kd。
G(s) = 5/(s(s + 3))Kp = 5ζ = 0.9
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 2)) 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 + 1)(s + 2))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 22/(s(s + 2)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 22/(s(s + 2))H = 2
σ =