1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 111/(s² + 5s + 37),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 111/(s² + 5s + 37)
σ =
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 12 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 1 s。求固有频率 ωn。
%OS = 12 %tp = 1 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 47 Ω, L = 10 mH。输入为3.7 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 ΩL = 10 mHf = 3.7 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) = 5/(s(s + 1))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 5/(s(s + 1))
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
已给出 L(s) = K/(s(s + 5)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.707 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.707
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 + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 10))ess = 20 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 2 + 0.5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 20/((s + 1)(s + 4))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 2 + 0.5/sG(s) = 20/((s + 1)(s + 4))r(t) = 2t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 7/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 17 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 7/(s + 8)H₁ = 3K = 17
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 24/(s(s + 9)) 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) = 24/(s(s + 9))H = 2
σ =