1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 67/(s² + 7s + 67),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) = 67/(s² + 7s + 67)
ts = 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 20 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.8 s。求固有频率 ωn。
%OS = 20 %tp = 0.8 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 216/((s + 4)(s + 6)) 在 ω = 30 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 216/((s + 4)(s + 6))ω = 30 rad/s
|G(jω)| = dB
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) = 16/(s(s + 3)(s + 6))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 16/(s(s + 3)(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 + 5)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 2)/(s(s + 1)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −1 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求分离点 sb。
L(s) = K(s + 2)/(s(s + 1))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 2)),必须以 0.02 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 2tess = 0.02
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 6))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 2/(s(s + 6))K = 10
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 2)(s + 8)) 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 + 2)(s + 8))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 7)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 7))单位负反馈
ω = rad/s