1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 16/(s² + 4s + 8),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 16/(s² + 4s + 8)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 150/(s(s + 4))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 150/(s(s + 4))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 20 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 1 µF。 求品质因数 Q。
R = 20 ΩL = 1 mHC = 1 µF
Q =
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) = 506/(s(s + 7)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 506/(s(s + 7)(s + 9))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 12 下运行,L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))K = 12
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 6)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 6))
si =
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 + 2)),必须以 0.01 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 2tess = 0.01
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 2/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/((s + 1)(s + 5))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 2/sG(s) = 4/((s + 1)(s + 5))r(t) = 2t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 37/(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。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 37/(s + 9)H = 0.5
τ = s
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 46/(s(s + 11)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 46/(s(s + 11))H = 2
σ =