1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 82/(s² + 8s + 41),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 82/(s² + 8s + 41)
ωn = rad/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 50 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 50 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 2366/((s + 13)(s + 14)) 在 ω = 15 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 2366/((s + 13)(s + 14))ω = 15 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) = 98/(s(s + 4)(s + 7))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 98/(s(s + 4)(s + 7))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 2)/((s − 4)(s + 3)) 在 s = 4 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 + 2)/((s − 4)(s + 3))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 8)(s² + 6s + 13)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 8)(s² + 6s + 13))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 2(s + 1)/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 1)/(s(s + 4))r(t) = 2 + 0.5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 10))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 2/(s(s + 10))K = 20
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 23/(s + 2) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.5。 在 R 处施加大小为 12 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 23/(s + 2)H = 0.5R = 12
css =
10.方框图困难
比例控制器 K = 17 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 8/(s + 1)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 17G(s) = 8/(s + 1)D = 5R = 0
css =