1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 75/(s² + 6s + 75),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 75/(s² + 6s + 75)
σ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 275/(s(s + 4))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 275/(s(s + 4))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 640/((s + 5)(s + 8)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 640/((s + 5)(s + 8))ω = 0.5 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) = 28/(s(s + 2)(s + 8))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 28/(s(s + 2)(s + 8))
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 + 2)(s + 4))。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 + 2)(s + 4))
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(s + 6)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.4 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0.4
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 5t 加到 G(s) = 20/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20/(s(s + 4))r(t) = 5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 5 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.9 的微分增益 Kd。
G(s) = 4/(s(s + 4))Kp = 5ζ = 0.9
Kd = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 10(s + 6)/((s + 2)(s + 4))。在参考输入处施加大小为 1 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 6)/((s + 2)(s + 4))R = 1
ess =
10.方框图困难
比例控制器 K = 12 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 7/(s + 2)。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 10 的参考阶跃和大小为 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 12G(s) = 7/(s + 2)D = 5R = 10
css =