1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 64/(s² + 7s + 64),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 64/(s² + 7s + 64)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 12 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 12 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 22 kΩ, C = 10 nF。输入为3.6 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 22 kΩC = 10 nFf = 3.6 kHz
|H| = 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) = 14/(s(s + 3)(s + 4))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 14/(s(s + 3)(s + 4))
ω180 = rad/s
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 + 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 + 4)(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(s + 5)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.8 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.8
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 5 + 3t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 10/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10/(s(s + 4))r(t) = 5 + 3t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 5 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 5))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 5/(s(s + 5))K = 5
ts = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 34/(s(s + 7))。参考输入是斜坡 r(t) = 5·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 34/(s(s + 7))r(t) = 5·t
ess =
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 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.075 的最小增益 K。
G(s) = 3/(s + 8)D = 10css ≤ 0.075
K =