1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 7/(s² + 3s + 7),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 7/(s² + 3s + 7)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 70/(s(s + 2))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 70/(s(s + 2))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 495/((s + 5)(s + 9)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 495/((s + 5)(s + 9))ω = 0.5 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 + 1)(s + 4))。 求给出 8 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))GM = 8 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 + 2)(s + 4))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))
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 + 4)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6))
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 + 1)),必须以 0.1 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 2tess = 0.1
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 4))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s(s + 4))K = 10
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 16)) 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 + 16))单位负反馈
K =
10.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 6/(s + 7)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.08571 的最小增益 K。
G(s) = 6/(s + 7)D = 1css ≤ 0.08571
K =