1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 76/(s² + 10s + 76),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 76/(s² + 10s + 76)
tp = s
2.阶跃响应困难
质量 m = 2.5 kg 的物体挂在弹簧 k = 5000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 112 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 = 10 N。 求阻尼比 ζ。
m = 2.5 kgk = 5000 N/mc = 112 N·s/mF = 10 N
ζ =
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 = 50 Ω 两端,其中 L = 10 mH,C = 0.47 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 50 ΩL = 10 mHC = 0.47 µF
f0 = Hz
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) = 190/(s(s + 4)(s + 6))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 190/(s(s + 4)(s + 6))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 3)(s² + 8s + 25)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 3)(s² + 8s + 25))
θd = °
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 + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 2 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 10))ess = 2 %
K =
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) = 10/(s + 4)。闭环必须满足 ωₙ = 3 rad/s 和 ζ = 1。求积分增益 Ki。
G(s) = 10/(s + 4)ωₙ = 3 rad/sζ = 1
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 9/(s + 4) 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 = 10 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) = 9/(s + 4)H₁ = 4K = 10
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 7)(s + 10)) 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(s + 7)(s + 10))单位负反馈
Kmax =