1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 22/(s² + 5s + 22),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 22/(s² + 5s + 22)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 89 Ω,L = 500 mH,C = 10 µF,在 t = 0 时接到 5 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 = 89 ΩL = 500 mHC = 10 µFV = 5 V
vC,max = V
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 26(s + 13)/(s(s + 16)) 在 ω = 5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 26(s + 13)/(s(s + 16))ω = 5 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) = 132/(s(s + 5)(s + 7))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 132/(s(s + 5)(s + 7))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 288/(s(s + 1)(s + 8))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 288/(s(s + 1)(s + 8))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −4 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 5/(1s + 1) 由比例增益 K = 2 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) = 5/(1s + 1)K = 2
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 1 + 2/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/((s + 4)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 1 + 2/sG(s) = 4/((s + 4)(s + 10))r(t) = 5t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 16)) 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 + 16))单位负反馈
K =
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 + 4)。在 R = 0 时,大小为 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.4 的最小增益 K。
G(s) = 8/(s + 4)D = 10css ≤ 0.4
K =