1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 45/(s² + 6s + 15),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 45/(s² + 6s + 15)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 32 Ω,L = 10 mH,C = 10 µF,在 t = 0 时接到 24 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求无阻尼固有频率 ωn,单位 rad/s。
R = 32 ΩL = 10 mHC = 10 µFV = 24 V
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 48(s + 9)/(s(s + 11)) 在 ω = 20 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 48(s + 9)/(s(s + 11))ω = 20 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) = 170/(s(s + 4)(s + 6))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 170/(s(s + 4)(s + 6))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 1)(s + 5)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 1)(s + 5))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 10 + 3t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50(s + 1)/(s(s + 4)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50(s + 1)/(s(s + 4)(s + 10))r(t) = 10 + 3t
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 + 4)。闭环必须满足 ωₙ = 5 rad/s 和 ζ = 1。求比例增益 Kp。
G(s) = 5/(s + 4)ωₙ = 5 rad/sζ = 1
Kp =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 22/(s(s + 2))。参考输入是斜坡 r(t) = 5·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 22/(s(s + 2))r(t) = 5·t
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 56/(s(s + 4)) 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) = 56/(s(s + 4))H = 2
σ =