1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 200/(s² + 4s + 100),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 200/(s² + 4s + 100)
σ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 6))。求使阶跃响应有 2 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 2 %
K =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 48(s + 5)/(s(s + 15)) 在 ω = 15 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 48(s + 5)/(s(s + 15))ω = 15 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) = 98/(s(s + 6)(s + 7))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 98/(s(s + 6)(s + 7))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 10/(s(s + 3)(s + 4))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 10/(s(s + 3)(s + 4))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 10)/(s(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −8 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 10)/(s(s + 8))
si =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 4)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 10))ess = 20 %
K =
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) = 2/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 5 rad/s 和 ζ = 0.8。求积分增益 Ki。
G(s) = 2/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.8
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 19)) 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 + 19))单位负反馈
K =
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) = 7/(s + 9)。在 R = 0 时,大小为 5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.3889 的最小增益 K。
G(s) = 7/(s + 9)D = 5css ≤ 0.3889
K =