1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 8/(s² + 2s + 8),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 8/(s² + 2s + 8)
tp = s
2.阶跃响应困难
质量 m = 20 kg 的物体挂在弹簧 k = 100 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 36 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 100 N。 求位移最大的时刻 tp。
m = 20 kgk = 100 N/mc = 36 N·s/mF = 100 N
tp = s
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 100 Ω 两端,其中 L = 100 mH,C = 0.22 µF。 求品质因数 Q。
R = 100 ΩL = 100 mHC = 0.22 µF
Q =
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) = 10/(s(s + 2)(s + 6))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 10/(s(s + 2)(s + 6))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 1560/(s(s + 5)(s + 8))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 1560/(s(s + 5)(s + 8))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 2)(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 + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 4))。求使阶跃输入的稳态误差为 25 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 25 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 2 + 5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/((s + 2)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 1t 的稳态误差 ess。
C(s) = 2 + 5/sG(s) = 5/((s + 2)(s + 10))r(t) = 1t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 14 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 8/(s + 8)H₁ = 1K = 14
T(0) =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 4)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 4))单位负反馈
Kmax =