1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 43/(s² + 2s + 43),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 43/(s² + 2s + 43)
ζ =
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 26 Ω,L = 20 mH,C = 4.7 µF,在 t = 0 时接到 12 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的峰值 vC,max。
R = 26 ΩL = 20 mHC = 4.7 µFV = 12 V
vC,max = V
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 35(s + 16)/(s(s + 14)) 在 ω = 8 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 35(s + 16)/(s(s + 14))ω = 8 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) = 0.6/(s(s + 1))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 0.6/(s(s + 1))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 134.4 下运行,L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))K = 134.4
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −3 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2.5/(2s + 1) 由比例增益 K = 19 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 2.5/(2s + 1)K = 19
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 8 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 3))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的微分增益 Kd。
G(s) = 1/(s(s + 3))Kp = 8ζ = 0.8
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 17/(s + 1) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 17/(s + 1)H = 2
τ = s
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 54/(s(s + 12)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 54/(s(s + 12))H = 2
σ =