1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 85/(s² + 9s + 85),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 85/(s² + 9s + 85)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 16))。求使阶跃响应有 20 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 20 %
K =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 714/((s + 7)(s + 17)) 在 ω = 20 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 714/((s + 7)(s + 17))ω = 20 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) = 78/(s(s + 20))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 78/(s(s + 20))
PM = °
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −3 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 5/(1s + 1) 由比例增益 K = 20 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 5/(1s + 1)K = 20
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) = 2/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 2 rad/s 和 ζ = 0.8。求比例增益 Kp。
G(s) = 2/(s + 1)ωₙ = 2 rad/sζ = 0.8
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 5/(s + 7) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 8 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 5/(s + 7)H₁ = 3K = 8
T(0) =
10.方框图困难
比例控制器 K = 15 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 6/(s + 9)。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 10 的参考阶跃和大小为 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 15G(s) = 6/(s + 9)D = 0.5R = 10
css =