1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 29/(s² + 10s + 58),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) = 29/(s² + 10s + 58)
ts = s
2.阶跃响应困难
质量 m = 2.5 kg 的物体挂在弹簧 k = 2000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 57 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 = 100 N。 求阻尼比 ζ。
m = 2.5 kgk = 2000 N/mc = 57 N·s/mF = 100 N
ζ =
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 100 Ω 两端,其中 L = 20 mH,C = 0.1 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 100 ΩL = 20 mHC = 0.1 µF
f0 = Hz
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) = 10/(s(s + 1)(s + 6))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 10/(s(s + 1)(s + 6))
GM = dB
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 + 2)(s + 5)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 5)) 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 + 5))ζ = 0.4
K =
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 + 4)),必须以 0.01 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))r(t) = 1tess = 0.01
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.4 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 2))ζ = 0.4
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 2) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 6/(s + 2)H = 2
τ = s
10.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 9/(s + 2)。在 R = 0 时,大小为 5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 2.25 的最小增益 K。
G(s) = 9/(s + 2)D = 5css ≤ 2.25
K =