1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 42/(s² + 7s + 42),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) = 42/(s² + 7s + 42)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 15 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.8 s。求固有频率 ωn。
%OS = 15 %tp = 0.8 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 39(s + 15)/(s(s + 6)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 39(s + 15)/(s(s + 6))ω = 0.5 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) = 56/(s(s + 1)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 56/(s(s + 1)(s + 9))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 50/(s(s + 4)(s + 5))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 50/(s(s + 4)(s + 5))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 6)(s + 10)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 6)(s + 10))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 5t 加到 G(s) = 4(s + 1)/(s(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 1)/(s(s + 5))r(t) = 5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 2 + 1/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/((s + 1)(s + 4))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 2 + 1/sG(s) = 2/((s + 1)(s + 4))r(t) = 5t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 6)) 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 + 6))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 38/(s(s + 9)) 放在传感器增益为 H = 1 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) = 38/(s(s + 9))H = 1
ωd = rad/s