1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 53/(s² + 9s + 53),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 53/(s² + 9s + 53)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 32 Ω,L = 50 mH,C = 2 µF,在 t = 0 时接到 5 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 32 ΩL = 50 mHC = 2 µFV = 5 V
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 4.7 kΩ, C = 100 nF。输入为1.7 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 4.7 kΩC = 100 nFf = 1.7 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) = 40/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 40/(s(s + 10))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 1)/((s − 4)(s + 3)) 在 s = 4 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 1)/((s − 4)(s + 3))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2/(0.5s + 1) 由比例增益 K = 4 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/(0.5s + 1)K = 4
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 2 + 4/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/((s + 1)(s + 4))。求斜坡输入 r(t) = 1t 的稳态误差 ess。
C(s) = 2 + 4/sG(s) = 10/((s + 1)(s + 4))r(t) = 1t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 19/(s + 3) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.5。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 19/(s + 3)H = 0.5
τ = s
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 46/(s(s + 11)) 放在传感器增益为 H = 1 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 46/(s(s + 11))H = 1
σ =