1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 40/(s² + 2s + 40),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 40/(s² + 2s + 40)
ζ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 260/(s(s + 10))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 260/(s(s + 10))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 47 Ω, L = 100 mH。输入为19 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 ΩL = 100 mHf = 19 Hz
φ = °
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 + 4)(s + 8))。 求给出 6 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8))GM = 6 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 6 下运行,L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))。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 + 1)(s + 3))K = 6
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 2)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.8 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.8
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 5)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 5 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 5)(s + 10))ess = 5 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 6))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 1/(s(s + 6))K = 40
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 6) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 2 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 2/(s + 6)H₁ = 1K = 2
p =
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) = 3/(s + 3)。在 R = 0 时,大小为 5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.25 的最小增益 K。
G(s) = 3/(s + 3)D = 5css ≤ 0.25
K =