1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 21.5/(s² + 10s + 43),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 21.5/(s² + 10s + 43)
%OS = %
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 180/(s(s + 5))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 180/(s(s + 5))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 12(s + 12)/(s(s + 3)) 在 ω = 5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 12(s + 12)/(s(s + 3))ω = 5 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) = 196/(s(s + 3)(s + 10))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 196/(s(s + 3)(s + 10))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 960/(s(s + 2)(s + 10))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 960/(s(s + 2)(s + 10))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 1)(s + 3)) 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 + 1)(s + 3))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 5(s + 1)/(s(s + 2)(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 1)/(s(s + 2)(s + 5))r(t) = 2 + 0.5t
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 + 5)。闭环必须满足 ωₙ = 3 rad/s 和 ζ = 1。求积分增益 Ki。
G(s) = 4/(s + 5)ωₙ = 3 rad/sζ = 1
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 13)) 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(s + 13))单位负反馈
K =
10.方框图困难
比例控制器 K = 29 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 5/(s + 1)。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 10 的参考阶跃和大小为 10 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 29G(s) = 5/(s + 1)D = 10R = 10
css =