1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 39/(s² + 4s + 13),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) = 39/(s² + 4s + 13)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10))。求使阶跃响应有 5 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 5 %
K =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 高通滤波器有R = 1000 Ω, L = 100 mH。输入为6.4 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 1000 ΩL = 100 mHf = 6.4 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) = 160/(s(s + 20))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 160/(s(s + 20))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 5/(s(s + 4)(s + 5))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 5/(s(s + 4)(s + 5))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −4 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 4t 加到 G(s) = 4/(s(s + 1)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4/(s(s + 1)(s + 10))r(t) = 4t
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) = 5/(s(s + 6))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 6))ζ = 0.707
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 11 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) = 8/(s + 3)H₁ = 5K = 11
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 58/(s(s + 11)) 放在传感器增益为 H = 2 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) = 58/(s(s + 11))H = 2
ωd = rad/s