1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 249/(s² + 4s + 83),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 249/(s² + 4s + 83)
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 25 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 25 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 1080/((s + 12)(s + 15)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 1080/((s + 12)(s + 15))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) = 55/(s(s + 5))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 55/(s(s + 5))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 8 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))K = 8
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −3 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
sb =
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 + 4)),必须以 0.01 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 10t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))r(t) = 10tess = 0.01
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 20 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的微分增益 Kd。
G(s) = 2/(s(s + 2))Kp = 20ζ = 0.5
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 5)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 66/(s(s + 7)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd(取正值),单位 rad/s。
G(s) = 66/(s(s + 7))H = 2
ωd = rad/s