1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 27/(s² + 2s + 27),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) = 27/(s² + 2s + 27)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 89 Ω,L = 200 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 24 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 = 89 ΩL = 200 mHC = 1 µFV = 24 V
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 160/((s + 4)(s + 10)) 在 ω = 3 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 160/((s + 4)(s + 10))ω = 3 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) = 8/(s(s + 4))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 8/(s(s + 4))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 55 下运行,L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))。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 + 5)(s + 6))K = 55
m =
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 + 4)(s + 5)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 0.5t 加到 G(s) = 20(s + 1)/(s(s + 4)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 1)/(s(s + 4)(s + 10))r(t) = 0.5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 25 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 5))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 4/(s(s + 5))K = 25
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 4 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 19 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) = 2/(s + 1)H₁ = 4K = 19
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) = 6/(s + 6)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.02 的最小增益 K。
G(s) = 6/(s + 6)D = 1css ≤ 0.02
K =