1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 40/(s² + 6s + 80),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 40/(s² + 6s + 80)
σ =
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 10 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.8 s。求固有频率 ωn。
%OS = 10 %tp = 0.8 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 1 nF。输入为240 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 3.3 kΩC = 1 nFf = 240 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 + 2)(s + 3))。 求给出 6 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))GM = 6 dB
K =
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 + 3)(s + 10))。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 + 3)(s + 10))
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 + 2)(s + 4)) 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 + 2)(s + 4))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 5)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 2 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 5)(s + 10))ess = 2 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 4 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 2))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 4/(s(s + 2))K = 4
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 1/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 15 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 1/(s + 1)H₁ = 0.5K = 15
T(0) =
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) = 3/(s + 8)。在 R = 0 时,大小为 0.5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.00375 的最小增益 K。
G(s) = 3/(s + 8)D = 0.5css ≤ 0.00375
K =