1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 10/(s² + 6s + 20),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 10/(s² + 6s + 20)
ζ =
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 57 Ω,L = 200 mH,C = 22 µF,在 t = 0 时接到 24 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 = 57 ΩL = 200 mHC = 22 µFV = 24 V
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 234/((s + 3)(s + 13)) 在 ω = 8 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 234/((s + 3)(s + 13))ω = 8 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 + 3)(s + 7))。 求给出 6 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 7))GM = 6 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 + 5))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)),求使闭环极点位于 s = −1.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))s = −1.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 2t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 2/(s(s + 5)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2/(s(s + 5)(s + 10))r(t) = 2 + 2t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 0.6。求积分增益 Ki。
G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.6
Ki =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 6/(s(s + 2))。参考输入是斜坡 r(t) = 5·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 6/(s(s + 2))r(t) = 5·t
ess =
10.方框图困难
比例控制器 K = 9 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 5/(s + 8)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 同时施加大小为 1 的参考阶跃和大小为 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 9G(s) = 5/(s + 8)D = 0.5R = 1
css =