1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 12/(s² + 5s + 12),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 12/(s² + 5s + 12)
ts = s
2.阶跃响应困难
质量 m = 10 kg 的物体挂在弹簧 k = 100 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 25 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 25 N。 求阻尼比 ζ。
m = 10 kgk = 100 N/mc = 25 N·s/mF = 25 N
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 31(s + 3)/(s(s + 10)) 在 ω = 20 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 31(s + 3)/(s(s + 10))ω = 20 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 128/(s(s + 8))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 128/(s(s + 8))
ωc = 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 + 5)/(s(s + 1)(s + 2)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5))
ω = rad/s
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 0.5 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 = 0.5
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 25 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 1))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.9 的微分增益 Kd。
G(s) = 4/(s(s + 1))Kp = 25ζ = 0.9
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 4)(s + 8)) 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 + 4)(s + 8))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 1)(s + 9)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/(s(s + 1)(s + 9))单位负反馈
Kmax =