1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 16/(s² + 3s + 8),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 16/(s² + 3s + 8)
ζ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 5))。求使阶跃响应有 25 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))%OS = 25 %
K =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 10 kΩ, C = 100 nF。输入为800 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 10 kΩC = 100 nFf = 800 Hz
|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) = 714/(s(s + 7)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 714/(s(s + 7)(s + 9))
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 + 2)(s + 8))。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 + 2)(s + 8))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −3 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))s = −3
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2/(2s + 1) 由比例增益 K = 20 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 2/(2s + 1)K = 20
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 1 + 4/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 20/((s + 1)(s + 5))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 1 + 4/sG(s) = 20/((s + 1)(s + 5))r(t) = 5t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 10/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 11 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 10/(s + 3)H₁ = 1K = 11
p =
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) = 7/(s + 7)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.2 的最小增益 K。
G(s) = 7/(s + 7)D = 2css ≤ 0.2
K =