1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 70/(s² + 4s + 70),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 70/(s² + 4s + 70)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 40 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 40 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 102/((s + 3)(s + 17)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 102/((s + 3)(s + 17))ω = 0.5 rad/s
|G(jω)| = 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) = 46/(s(s + 3)(s + 8))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 46/(s(s + 3)(s + 8))
ω180 = rad/s
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 + 1)(s + 3)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(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 + 5)(s + 13)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 5)(s + 13))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 5 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 2/(s(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2/(s(s + 10))r(t) = 5 + 0.5t
ess =
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 + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 4))ζ = 0.707
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 2) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 20 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 2/(s + 2)H₁ = 3K = 20
T(0) =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 2/(s + 3),G₂ = 9/(s + 8),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 2/(s + 3)G₂ = 9/(s + 8)H₁ = 0.5H₂ = 0.5
T(0) =