1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 42/(s² + 6s + 21),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 42/(s² + 6s + 21)
%OS = %
2.阶跃响应困难
质量 m = 0.5 kg 的物体挂在弹簧 k = 2000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 19 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 100 N。 求位移最大的时刻 tp。
m = 0.5 kgk = 2000 N/mc = 19 N·s/mF = 100 N
tp = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 900/((s + 10)(s + 18)) 在 ω = 2 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 900/((s + 10)(s + 18))ω = 2 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) = 772/(s(s + 8)(s + 9))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 772/(s(s + 8)(s + 9))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 1.2 下运行,L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))。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 + 3))K = 1.2
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 5)(s + 9)) 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 + 5)(s + 9))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 0.5/(10s + 1) 由比例增益 K = 2 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) = 0.5/(10s + 1)K = 2
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 16 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 8))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 2/(s(s + 8))K = 16
tp = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 7(s + 5)/((s + 1)(s + 3))。在参考输入处施加大小为 5 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 7(s + 5)/((s + 1)(s + 3))R = 5
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 5)(s + 7)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/(s(s + 5)(s + 7))单位负反馈
Kmax =