1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 22/(s² + 5s + 22),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 22/(s² + 5s + 22)
ts = s
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 5 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 5 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 47 nF。输入为2.1 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 3.3 kΩC = 47 nFf = 2.1 kHz
|H| = 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) = 108/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 108/(s(s + 8))
PM = °
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 40 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))K = 40
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10)),必须以 0.2 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 2tess = 0.2
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 1/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/((s + 2)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 1/sG(s) = 10/((s + 2)(s + 10))r(t) = 5t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 34/(s + 2) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.1。 在 R 处施加大小为 5 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 34/(s + 2)H = 0.1R = 5
css =
10.方框图困难
比例控制器 K = 8 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 10/(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 2 的参考阶跃和大小为 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 8G(s) = 10/(s + 1)D = 5R = 2
css =