1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 106/(s² + 8s + 53),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 106/(s² + 8s + 53)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 45 Ω,L = 200 mH,C = 100 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 45 ΩL = 200 mHC = 100 µFV = 10 V
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 10 Ω, L = 47 mH。输入为100 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 10 ΩL = 47 mHf = 100 Hz
|H| = 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) = 8/(s(s + 3)(s + 4))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 8/(s(s + 3)(s + 4))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 224 下运行,L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))K = 224
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 8)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.8 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.8
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 5·t²/2 加到 G(s) = 2(s + 2)/(s²(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 2)/(s²(s + 5))r(t) = 5·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) = 5/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 10 rad/s 和 ζ = 0.6。求比例增益 Kp。
G(s) = 5/(s + 1)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.6
Kp =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 38/(s(s + 8))。参考输入是斜坡 r(t) = 1·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 38/(s(s + 8))r(t) = 1·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) = 2/(s + 8)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.005 的最小增益 K。
G(s) = 2/(s + 8)D = 1css ≤ 0.005
K =