1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 120/(s² + 4s + 60),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 120/(s² + 4s + 60)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 5))。求使阶跃响应有 30 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))%OS = 30 %
K =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 47 kΩ, C = 1 nF。输入为34 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 47 kΩC = 1 nFf = 34 kHz
|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) = K/(s(s + 3)(s + 9))。 求给出 2 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 9))GM = 2 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 = 38.4 下运行,L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8))。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 + 4)(s + 8))K = 38.4
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 3)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −3 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求分离点 sb。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 3))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 4t 加到 G(s) = 50(s + 2)/(s(s + 2)(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50(s + 2)/(s(s + 2)(s + 4))r(t) = 4t
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) = 4/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 3 rad/s 和 ζ = 1。求积分增益 Ki。
G(s) = 4/(s + 2)ωₙ = 3 rad/sζ = 1
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 3/(s + 4) 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 2 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 3/(s + 4)H = 0.5R = 2
css =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 76/(s(s + 11)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 76/(s(s + 11))H = 2
σ =