1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 85/(s² + 15s + 85),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) = 85/(s² + 15s + 85)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 95/(s(s + 4))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 95/(s(s + 4))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 100 Ω, L = 10 mH。输入为800 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 100 ΩL = 10 mHf = 800 Hz
|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) = 172/(s(s + 6)(s + 7))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 172/(s(s + 6)(s + 7))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 9)/(s(s + 3)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 4)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 4·t²/2 加到 G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 2))r(t) = 4·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 2 rad/s 和 ζ = 0.7。求积分增益 Ki。
G(s) = 4/(s + 2)ωₙ = 2 rad/sζ = 0.7
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 3/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 5 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) = 3/(s + 8)H₁ = 0.5K = 5
p =
10.方框图困难
比例控制器 K = 12 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 4/(s + 6)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 同时施加大小为 5 的参考阶跃和大小为 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 12G(s) = 4/(s + 6)D = 5R = 5
css =