1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 204/(s² + 12s + 68),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 204/(s² + 12s + 68)
%OS = %
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 135/(s(s + 6))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 135/(s(s + 6))
ts = s
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 = 2.2 nF。输入为310 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 kΩC = 2.2 nFf = 310 Hz
φ = °
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) = 14/(s(s + 4))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 14/(s(s + 4))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 20/(s(s + 1)(s + 3))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 20/(s(s + 1)(s + 3))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 5)(s + 11)) 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 + 5)(s + 11))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 0.5·t²/2 加到 G(s) = 4(s + 3)/(s²(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 3)/(s²(s + 2))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 5))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 4/(s(s + 5))K = 20
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 5/(s + 2) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 13 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) = 5/(s + 2)H₁ = 5K = 13
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) = 1/(s + 8)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.00125 的最小增益 K。
G(s) = 1/(s + 8)D = 1css ≤ 0.00125
K =