1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 90/(s² + 3s + 30),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 90/(s² + 3s + 30)
σ =
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 8 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 8 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 24/((s + 1)(s + 3)) 在 ω = 30 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 24/((s + 1)(s + 3))ω = 30 rad/s
|G(jω)| = 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) = 76/(s(s + 3)(s + 5))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 76/(s(s + 3)(s + 5))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2.5/(0.5s + 1) 由比例增益 K = 10 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 2.5/(0.5s + 1)K = 10
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) = 5/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.4 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 2))ζ = 0.4
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 7) 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 5 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 8/(s + 7)H = 0.5R = 5
css =
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) = 4/(s + 10)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.16 的最小增益 K。
G(s) = 4/(s + 10)D = 2css ≤ 0.16
K =