1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 62/(s² + 3s + 62),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 62/(s² + 3s + 62)
%OS = %
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 2 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.2 s。求固有频率 ωn。
%OS = 2 %tp = 0.2 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 = 2 Ω 两端,其中 L = 2 mH,C = 0.22 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 2 ΩL = 2 mHC = 0.22 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) = K/(s(s + 6)(s + 10))。 求给出 5 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))GM = 5 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 5)/((s − 2)(s + 1)) 在 s = 2 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 5)/((s − 2)(s + 1))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 10·t²/2 加到 G(s) = 4(s + 3)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 3)/(s²(s + 10))r(t) = 10·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 8))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的增益 K。
G(s) = 2/(s(s + 8))ζ = 0.8
K =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 9(s + 1)/((s + 2)(s + 5))。在参考输入处施加大小为 2 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 9(s + 1)/((s + 2)(s + 5))R = 2
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 5)(s + 7)) 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(s + 5)(s + 7))单位负反馈
ω = rad/s