1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 49/(s² + 5s + 98),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 49/(s² + 5s + 98)
σ =
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 20 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.8 s。求固有频率 ωn。
%OS = 20 %tp = 0.8 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 = 20 Ω 两端,其中 L = 10 mH,C = 10 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 20 ΩL = 10 mHC = 10 µF
BW = 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) = 76/(s(s + 20))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 76/(s(s + 20))
PM = °
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 + 4)(s + 8))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 4)(s + 6)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 4)(s + 6))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50/(s(s + 5)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50/(s(s + 5)(s + 10))r(t) = 1 + 4t
ess =
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) = 5/(s(s + 10))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 5/(s(s + 10))K = 10
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 5) 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 = 20 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) = 6/(s + 5)H₁ = 1K = 20
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) = 10/(s + 8)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.05 的最小增益 K。
G(s) = 10/(s + 8)D = 2css ≤ 0.05
K =