1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 282/(s² + 14s + 94),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 282/(s² + 14s + 94)
ζ =
2.阶跃响应困难
质量 m = 1 kg 的物体挂在弹簧 k = 5000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 42 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 5 N。 求位移最大的时刻 tp。
m = 1 kgk = 5000 N/mc = 42 N·s/mF = 5 N
tp = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 43(s + 6)/(s(s + 9)) 在 ω = 2 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 43(s + 6)/(s(s + 9))ω = 2 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) = 16/(s(s + 1)(s + 6))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 16/(s(s + 1)(s + 6))
ω180 = rad/s
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 + 3)(s + 6))。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 + 3)(s + 6))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 8)(s² + 4s + 13)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 8)(s² + 4s + 13))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 2·t²/2 加到 G(s) = 20(s + 4)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 4)/(s²(s + 10))r(t) = 2·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 5 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 8))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 10/(s(s + 8))K = 5
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 2)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2))单位负反馈
K =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 11/(s + 2),G₂ = 8/(s + 8),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.25。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 11/(s + 2)G₂ = 8/(s + 8)H₁ = 1H₂ = 0.25
T(0) =