1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 85/(s² + 4s + 85),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 85/(s² + 4s + 85)
ζ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 55/(s(s + 8))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 55/(s(s + 8))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 10 nF。输入为48 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 3.3 kΩC = 10 nFf = 48 kHz
|H| = 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) = 208/(s(s + 5)(s + 6))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 208/(s(s + 5)(s + 6))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 10)/(s(s + 4)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −4 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 10)/(s(s + 4))
si =
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 + 2)),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 + 2))r(t) = 2tess = 0.5
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 4 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 10))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s(s + 10))K = 4
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 30/(s + 10) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.2。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 30/(s + 10)H = 0.2
τ = s
10.方框图困难
比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 6/(s + 10)。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 = 20G(s) = 6/(s + 10)D = 10R = 0
css =