1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 37/(s² + 8s + 37),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 37/(s² + 8s + 37)
σ =
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 19 Ω,L = 50 mH,C = 22 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。 求无阻尼固有频率 ωn,单位 rad/s。
R = 19 ΩL = 50 mHC = 22 µFV = 5 V
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 600/((s + 5)(s + 8)) 在 ω = 30 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 600/((s + 5)(s + 8))ω = 30 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) = K/(s(s + 2)(s + 9))。 求给出 2 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 9))GM = 2 dB
K =
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 + 4)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 6)(s + 14)) 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 + 6)(s + 14))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 0.5·t²/2 加到 G(s) = 10(s + 5)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 5)/(s²(s + 10))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 8 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的微分增益 Kd。
G(s) = 1/(s(s + 2))Kp = 8ζ = 0.8
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 24/(s + 3) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 24/(s + 3)H = 0.25
τ = s
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 3)(s + 6)(s + 7)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/((s + 3)(s + 6)(s + 7))单位负反馈
ω = rad/s