1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 90/(s² + 5s + 90),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 90/(s² + 5s + 90)
ζ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 4))。求使阶跃响应有 10 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))%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 = 2 mH,C = 4.7 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 2 ΩL = 2 mHC = 4.7 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) = K/(s(s + 5)(s + 6))。 求给出 20 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))GM = 20 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 10)/((s − 1)(s + 5)) 在 s = 1 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 + 10)/((s − 1)(s + 5))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 4))。求使阶跃输入的稳态误差为 4 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 4 %
K =
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) = 1/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 2 rad/s 和 ζ = 0.5。求比例增益 Kp。
G(s) = 1/(s + 1)ωₙ = 2 rad/sζ = 0.5
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 17)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 17))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 42/(s(s + 9)) 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) = 42/(s(s + 9))H = 1
ωd = rad/s