1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 2.5/(s² + s + 5),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 2.5/(s² + s + 5)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 220/(s(s + 10))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 220/(s(s + 10))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 1344/((s + 7)(s + 12)) 在 ω = 1 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 1344/((s + 7)(s + 12))ω = 1 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) = 2.1/(s(s + 1))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 2.1/(s(s + 1))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 5/(s(s + 1)(s + 2))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 5/(s(s + 1)(s + 2))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)),求使闭环极点位于 s = −1.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))s = −1.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 1t 加到 G(s) = 4(s + 2)/(s(s + 2)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 2)/(s(s + 2)(s + 10))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) = 4/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 10 rad/s 和 ζ = 0.5。求比例增益 Kp。
G(s) = 4/(s + 1)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.5
Kp =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 56/(s(s + 6))。参考输入是斜坡 r(t) = 2·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 56/(s(s + 6))r(t) = 2·t
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 50/(s(s + 4)) 放在传感器增益为 H = 1 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) = 50/(s(s + 4))H = 1
ωd = rad/s