1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 200/(s² + 8s + 100),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 200/(s² + 8s + 100)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 27 Ω,L = 50 mH,C = 100 µF,在 t = 0 时接到 5 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 27 ΩL = 50 mHC = 100 µFV = 5 V
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 高通滤波器有R = 10 Ω, L = 10 mH。输入为80 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 10 ΩL = 10 mHf = 80 Hz
|H| = dB
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) = 3.8/(s(s + 2))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 3.8/(s(s + 2))
ωc = rad/s
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 + 3)(s + 4))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
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 + 8)) 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 + 8))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 2t 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) = 2t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 0.5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/((s + 4)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 0.5/sG(s) = 10/((s + 4)(s + 10))r(t) = 2t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 7/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 2 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 4 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) = 7/(s + 3)H₁ = 2K = 4
p =
10.方框图困难
比例控制器 K = 3 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 3/(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 5 的参考阶跃和大小为 2 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 3G(s) = 3/(s + 5)D = 2R = 5
css =