1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 130/(s² + 12s + 65),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 130/(s² + 12s + 65)
σ =
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 268 Ω,L = 100 mH,C = 2 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 = 268 ΩL = 100 mHC = 2 µFV = 12 V
vC,max = V
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 10 nF。输入为9.6 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 3.3 kΩC = 10 nFf = 9.6 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) = 40/(s(s + 5))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 40/(s(s + 5))
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 = 52.8 下运行,L(s) = K/(s(s + 3)(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 + 3)(s + 8))K = 52.8
m =
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(s + 10)),必须以 0.01 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 5t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 5tess = 0.01
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 16 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 4))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 4/(s(s + 4))K = 16
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 2 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 2/(s + 1)H₁ = 5K = 2
T(0) =
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) = 8/(s + 6)。在 R = 0 时,大小为 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 0.06667 的最小增益 K。
G(s) = 8/(s + 6)D = 5css ≤ 0.06667
K =