1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 36/(s² + 3s + 18),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 36/(s² + 3s + 18)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 40 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 40 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 43(s + 2)/(s(s + 3)) 在 ω = 15 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 43(s + 2)/(s(s + 3))ω = 15 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 56/(s(s + 2)(s + 5))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 56/(s(s + 2)(s + 5))
GM = dB
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 + 11)/(s(s + 2)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 11)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 5)(s² + 4s + 20)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 5)(s² + 4s + 20))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 5·t²/2 加到 G(s) = 20(s + 2)/(s²(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 2)/(s²(s + 4))r(t) = 5·t²/2
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 = 8 rad/s 和 ζ = 0.7。求积分增益 Ki。
G(s) = 2/(s + 1)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.7
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 7)(s + 11)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/((s + 7)(s + 11))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 8)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 8))单位负反馈
ω = rad/s