1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 15/(s² + 3s + 30),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 15/(s² + 3s + 30)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 57 Ω,L = 200 mH,C = 10 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 57 ΩL = 200 mHC = 10 µFV = 10 V
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 470 Ω, L = 100 mH。输入为2.2 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 470 ΩL = 100 mHf = 2.2 kHz
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) = 20/(s(s + 5))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 20/(s(s + 5))
PM = °
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 + 6)(s + 8))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 2)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.3 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.3
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 3t 加到 G(s) = 10/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10/(s(s + 4))r(t) = 3t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 4))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 5/(s(s + 4))K = 50
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 7/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 2 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 16 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 7/(s + 3)H₁ = 2K = 16
p =
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) = 9/(s + 2)。在 R = 0 时,大小为 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.9 的最小增益 K。
G(s) = 9/(s + 2)D = 10css ≤ 0.9
K =