1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 273/(s² + 11s + 91),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 273/(s² + 11s + 91)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 275/(s(s + 12))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 275/(s(s + 12))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 1 kΩ, C = 2.2 nF。输入为14 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 1 kΩC = 2.2 nFf = 14 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) = K/(s(s + 3)(s + 6))。 求给出 12 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))GM = 12 dB
K =
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 + 12)/(s(s + 2)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 2)(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 + 4)(s + 6)) 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 + 6))
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 + 4)(s + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 5))ess = 20 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 8 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 4))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 4/(s(s + 4))K = 8
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(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 = 8 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) = 6/(s + 1)H₁ = 4K = 8
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 34/(s(s + 10)) 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) = 34/(s(s + 10))H = 2
ωd = rad/s