1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 8/(s² + 4s + 8),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 8/(s² + 4s + 8)
σ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 12))。求使阶跃响应有 25 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 12))%OS = 25 %
K =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 高通滤波器有R = 470 Ω, L = 4.7 mH。输入为8 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 470 ΩL = 4.7 mHf = 8 kHz
|H| = 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) = 208/(s(s + 5)(s + 8))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 208/(s(s + 5)(s + 8))
GM = dB
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 + 2)(s + 3))。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 + 2)(s + 3))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)),求使闭环极点位于 s = −1 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))s = −1
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2/(5s + 1) 由比例增益 K = 19 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) = 2/(5s + 1)K = 19
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 5 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 1))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.9 的微分增益 Kd。
G(s) = 4/(s(s + 1))Kp = 5ζ = 0.9
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 9/(s + 10) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 在 R 处施加大小为 12 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 9/(s + 10)H = 2R = 12
css =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 78/(s(s + 6)) 放在传感器增益为 H = 0.5 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd(取正值),单位 rad/s。
G(s) = 78/(s(s + 6))H = 0.5
ωd = rad/s