1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 39/(s² + 5s + 39),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 39/(s² + 5s + 39)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 120/(s(s + 4))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 120/(s(s + 4))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 48(s + 11)/(s(s + 4)) 在 ω = 8 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 48(s + 11)/(s(s + 4))ω = 8 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) = K/(s(s + 2)(s + 9))。 求给出 3 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 9))GM = 3 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 1)/((s − 1)(s + 5)) 在 s = 1 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 1)/((s − 1)(s + 5))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K/(s(s + 3)(s + 2))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 2))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 0.5·t²/2 加到 G(s) = 10(s + 1)/(s²(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 1)/(s²(s + 4))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 10))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的增益 K。
G(s) = 1/(s(s + 10))ζ = 0.5
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 4)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))单位负反馈
K =
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) = 5/(s + 10)。在 R = 0 时,大小为 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 0.025 的最小增益 K。
G(s) = 5/(s + 10)D = 5css ≤ 0.025
K =