1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 97/(s² + 4s + 97),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) = 97/(s² + 4s + 97)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 125/(s(s + 8))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 125/(s(s + 8))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 126/((s + 2)(s + 7)) 在 ω = 2 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 126/((s + 2)(s + 7))ω = 2 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) = 168/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 168/(s(s + 8))
PM = °
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 + 4)(s + 5))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 1)(s + 7)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 1)(s + 7))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 1t 加到 G(s) = 2/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2/(s(s + 2))r(t) = 1t
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) = 1/(s + 4)。闭环必须满足 ωₙ = 10 rad/s 和 ζ = 0.7。求积分增益 Ki。
G(s) = 1/(s + 4)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.7
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 4)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))单位负反馈
K =
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) = 10/(s + 9)。在 R = 0 时,大小为 5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.05556 的最小增益 K。
G(s) = 10/(s + 9)D = 5css ≤ 0.05556
K =