1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 45/(s² + 8s + 90),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 45/(s² + 8s + 90)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 57 Ω,L = 10 mH,C = 2 µF,在 t = 0 时接到 5 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 57 ΩL = 10 mHC = 2 µFV = 5 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 37(s + 8)/(s(s + 6)) 在 ω = 10 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 37(s + 8)/(s(s + 6))ω = 10 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 37/(s(s + 10))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 37/(s(s + 10))
PM = °
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 + 1)(s + 3)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
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 + 5)(s + 10)),求使闭环极点位于 s = −4 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))s = −4
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 10 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 5(s + 3)/(s(s + 1)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 3)/(s(s + 1)(s + 10))r(t) = 10 + 4t
ess =
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) = 5/(s(s + 8))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 5/(s(s + 8))K = 8
ts = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 5(s + 7)/((s + 2)(s + 5))。在参考输入处施加大小为 5 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 7)/((s + 2)(s + 5))R = 5
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 80/(s(s + 10)) 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) = 80/(s(s + 10))H = 1
ωd = rad/s