1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 267/(s² + 10s + 89),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 267/(s² + 10s + 89)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 50/(s(s + 2))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 50/(s(s + 2))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 2.2 kΩ, C = 2.2 nF。输入为130 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 2.2 kΩC = 2.2 nFf = 130 kHz
φ = °
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) = 300/(s(s + 20))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 300/(s(s + 20))
PM = °
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 + 3)(s + 8))。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 + 3)(s + 8))
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 + 2)(s + 4)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 2)(s + 4))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 1t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 10/(s(s + 4)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10/(s(s + 4)(s + 10))r(t) = 1 + 1t
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) = 2/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 3 rad/s 和 ζ = 0.8。求比例增益 Kp。
G(s) = 2/(s + 2)ωₙ = 3 rad/sζ = 0.8
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 7/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 2 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 18 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 7/(s + 8)H₁ = 2K = 18
p =
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) = 2/(s + 6)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.06667 的最小增益 K。
G(s) = 2/(s + 6)D = 2css ≤ 0.06667
K =