1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 4/(s² + s + 8),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 4/(s² + s + 8)
tp = s
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 4.3 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 1.5 s。求固有频率 ωn。
%OS = 4.3 %tp = 1.5 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 47 kΩ, C = 100 nF。输入为68 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 kΩC = 100 nFf = 68 Hz
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) = 58/(s(s + 3)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 58/(s(s + 3)(s + 9))
ω180 = 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 + 2)(s + 4)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s
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 2 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 5))ess = 2 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 2 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.9 的微分增益 Kd。
G(s) = 2/(s(s + 2))Kp = 2ζ = 0.9
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 1/(s + 6) 带有一个增益为 H₁ = 4 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 19 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 1/(s + 6)H₁ = 4K = 19
T(0) =
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) = 10/(s + 6)。在 R = 0 时,大小为 0.5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.01667 的最小增益 K。
G(s) = 10/(s + 6)D = 0.5css ≤ 0.01667
K =