1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 56/(s² + 12s + 56),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 56/(s² + 12s + 56)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 275/(s(s + 6))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 275/(s(s + 6))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 10 Ω 两端,其中 L = 2 mH,C = 4.7 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 10 ΩL = 2 mHC = 4.7 µF
BW = Hz
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) = K/(s(s + 7)(s + 8))。 求给出 10 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 7)(s + 8))GM = 10 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 4 下运行,L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))。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 + 1)(s + 4))K = 4
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −3 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 1/(10s + 1) 由比例增益 K = 20 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) = 1/(10s + 1)K = 20
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 = 6 rad/s 和 ζ = 1。求积分增益 Ki。
G(s) = 5/(s + 1)ωₙ = 6 rad/sζ = 1
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 2) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 15 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) = 2/(s + 2)H₁ = 0.5K = 15
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 22/(s(s + 3)) 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 + 3))H = 2
σ =