1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 130/(s² + 5s + 65),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 130/(s² + 5s + 65)
tp = s
2.阶跃响应困难
质量 m = 2 kg 的物体挂在弹簧 k = 200 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 12 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 5 N。 求阻尼比 ζ。
m = 2 kgk = 200 N/mc = 12 N·s/mF = 5 N
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 864/((s + 6)(s + 12)) 在 ω = 3 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 864/((s + 6)(s + 12))ω = 3 rad/s
|G(jω)| = 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) = 456/(s(s + 8)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 456/(s(s + 8)(s + 10))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 2 下运行,L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))。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 + 1)(s + 3))K = 2
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −1 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 3t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 2/(s(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2/(s(s + 10))r(t) = 1 + 3t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 10))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的增益 K。
G(s) = 4/(s(s + 10))ζ = 0.8
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 28/(s + 2) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 在 R 处施加大小为 24 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 28/(s + 2)H = 2R = 24
css =
10.方框图困难
比例控制器 K = 4 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 2/(s + 1)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 2 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 4G(s) = 2/(s + 1)D = 2R = 0
css =