1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 81/(s² + 9s + 81),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 81/(s² + 9s + 81)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 12 Ω,L = 10 mH,C = 47 µF,在 t = 0 时接到 12 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 = 12 ΩL = 10 mHC = 47 µFV = 12 V
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 22(s + 6)/(s(s + 1)) 在 ω = 30 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 22(s + 6)/(s(s + 1))ω = 30 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) = K/(s(s + 2)(s + 10))。 求给出 12 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))GM = 12 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 + 6)(s + 10))。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 + 6)(s + 10))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 8)(s² + 4s + 5)),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 + 4s + 5))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50(s + 3)/(s(s + 1)(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50(s + 3)/(s(s + 1)(s + 5))r(t) = 1 + 0.5t
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) = 4/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的微分增益 Kd。
G(s) = 4/(s(s + 4))Kp = 8ζ = 0.707
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 27/(s + 9) 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 10 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 27/(s + 9)H = 0.5R = 10
css =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)) 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(s + 3)(s + 8))单位负反馈
ω = rad/s