1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 96/(s² + 8s + 32),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) = 96/(s² + 8s + 32)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 58 Ω,L = 100 mH,C = 4.7 µF,在 t = 0 时接到 24 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 58 ΩL = 100 mHC = 4.7 µFV = 24 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 2970/((s + 15)(s + 18)) 在 ω = 20 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 2970/((s + 15)(s + 18))ω = 20 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) = 22/(s(s + 3)(s + 4))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 22/(s(s + 3)(s + 4))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 20/(s(s + 3)(s + 6))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 20/(s(s + 3)(s + 6))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −2 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 5·t²/2 加到 G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 5))r(t) = 5·t²/2
ess =
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) = 2/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 0.5。求比例增益 Kp。
G(s) = 2/(s + 2)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.5
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 26/(s + 2) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.2。 在 R 处施加大小为 12 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 26/(s + 2)H = 0.2R = 12
css =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))单位负反馈
ω = rad/s