1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 16/(s² + s + 8),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) = 16/(s² + s + 8)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 55/(s(s + 6))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 55/(s(s + 6))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 19(s + 18)/(s(s + 2)) 在 ω = 10 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 19(s + 18)/(s(s + 2))ω = 10 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) = 188/(s(s + 5)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 188/(s(s + 5)(s + 10))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)) 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 + 4))
sb =
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 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 2tess = 0.5
K =
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) = 4/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 10 rad/s 和 ζ = 0.8。求积分增益 Ki。
G(s) = 4/(s + 2)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.8
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 24/(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) = 24/(s + 1)H = 2
τ = s
10.方框图困难
比例控制器 K = 13 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 7/(s + 3)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 同时施加大小为 1 的参考阶跃和大小为 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 13G(s) = 7/(s + 3)D = 0.5R = 1
css =