1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 54/(s² + 5s + 18),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 54/(s² + 5s + 18)
ωn = rad/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 5 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.5 s。求固有频率 ωn。
%OS = 5 %tp = 0.5 s
ωn = rad/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 = 5 Ω 两端,其中 L = 2 mH,C = 0.47 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 5 ΩL = 2 mHC = 0.47 µF
f0 = Hz
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 + 2)(s + 8))。 求给出 2 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))GM = 2 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 2)/((s − 1)(s + 3)) 在 s = 1 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 2)/((s − 1)(s + 3))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K/((s + 4)(s + 8)(s + 6)(s + 1))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/((s + 4)(s + 8)(s + 6)(s + 1))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 10 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 4/(s(s + 5)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4/(s(s + 5)(s + 10))r(t) = 10 + 0.5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 10))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的增益 K。
G(s) = 4/(s(s + 10))ζ = 0.5
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 3) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.5。 在 R 处施加大小为 10 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 8/(s + 3)H = 0.5R = 10
css =
10.方框图困难
比例控制器 K = 7 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 6/(s + 5)。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 1 的参考阶跃和大小为 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 7G(s) = 6/(s + 5)D = 0.5R = 1
css =