1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 69/(s² + 3s + 23),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 69/(s² + 3s + 23)
tp = s
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 25 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.1 s。求固有频率 ωn。
%OS = 25 %tp = 0.1 s
ωn = rad/s
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 = 2 Ω 两端,其中 L = 5 mH,C = 0.47 µF。 求品质因数 Q。
R = 2 ΩL = 5 mHC = 0.47 µF
Q =
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 + 2)(s + 9))。 求给出 8 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 9))GM = 8 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) = 360/(s(s + 4)(s + 5))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 360/(s(s + 4)(s + 5))
N =
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 = 0.707 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.707
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 4/(s(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4/(s(s + 10))r(t) = 2 + 4t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 6))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 5/(s(s + 6))K = 10
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 35/(s + 2) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 在 R 处施加大小为 5 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 35/(s + 2)H = 0.25R = 5
css =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 18/(s + 3),G₂ = 10/(s + 1),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 4,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 18/(s + 3)G₂ = 10/(s + 1)H₁ = 4H₂ = 0.5
T(0) =