1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 31/(s² + 12s + 62),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 31/(s² + 12s + 62)
σ =
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 10 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.5 s。求固有频率 ωn。
%OS = 10 %tp = 0.5 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 22 Ω, L = 1 mH。输入为18 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 22 ΩL = 1 mHf = 18 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) = K/(s(s + 3)(s + 5))。 求给出 10 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))GM = 10 dB
K =
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) = 243/(s(s + 3)(s + 6))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 243/(s(s + 3)(s + 6))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s
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) = 50(s + 3)/(s(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50(s + 3)/(s(s + 10))r(t) = 1 + 1t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 5))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 2/(s(s + 5))K = 20
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 3/(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 = 15 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) = 3/(s + 1)H₁ = 5K = 15
T(0) =
10.方框图困难
比例控制器 K = 2 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 8/(s + 7)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 10 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 2G(s) = 8/(s + 7)D = 10R = 0
css =