1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 93/(s² + 12s + 93),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 93/(s² + 12s + 93)
σ =
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 248 Ω,L = 200 mH,C = 4.7 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的峰值 vC,max。
R = 248 ΩL = 200 mHC = 4.7 µFV = 10 V
vC,max = V
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 47 kΩ, C = 2.2 nF。输入为770 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 kΩC = 2.2 nFf = 770 Hz
φ = °
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) = 360/(s(s + 5))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 360/(s(s + 5))
PM = °
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 10)/((s − 1)(s + 5)) 在 s = 1 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 + 10)/((s − 1)(s + 5))
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 + 4)/(s(s + 10)(s + 8)(s + 1))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K(s + 4)/(s(s + 10)(s + 8)(s + 1))
σa =
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 + 2)),必须以 0.02 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 5t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 5tess = 0.02
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 2 rad/s 和 ζ = 0.8。求积分增益 Ki。
G(s) = 1/(s + 1)ωₙ = 2 rad/sζ = 0.8
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 1/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 2 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 15 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) = 1/(s + 8)H₁ = 2K = 15
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) = 6/(s + 4)。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 0.075 的最小增益 K。
G(s) = 6/(s + 4)D = 5css ≤ 0.075
K =