1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 132/(s² + 9s + 44),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 132/(s² + 9s + 44)
%OS = %
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 12))。求使阶跃响应有 10 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 12))%OS = 10 %
K =
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 2 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 1 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 2 ΩL = 1 mHC = 1 µF
f0 = Hz
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) = 152/(s(s + 4)(s + 8))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 152/(s(s + 4)(s + 8))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 8)/((s − 4)(s + 1)) 在 s = 4 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 8)/((s − 4)(s + 1))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 4)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.4 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.4
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 1·t²/2 加到 G(s) = 10(s + 1)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 1)/(s²(s + 10))r(t) = 1·t²/2
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) = 5/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 0.6。求比例增益 Kp。
G(s) = 5/(s + 1)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.6
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 7/(s + 9) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.2。 在 R 处施加大小为 1 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 7/(s + 9)H = 0.2R = 1
css =
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 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 0.02778 的最小增益 K。
G(s) = 10/(s + 9)D = 0.5css ≤ 0.02778
K =