1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 36/(s² + 4s + 36),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) = 36/(s² + 4s + 36)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 29 Ω,L = 50 mH,C = 22 µF,在 t = 0 时接到 5 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 29 ΩL = 50 mHC = 22 µFV = 5 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 28(s + 12)/(s(s + 3)) 在 ω = 4 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 28(s + 12)/(s(s + 3))ω = 4 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) = 200/(s(s + 20))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 200/(s(s + 20))
PM = °
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 + 2)(s + 5)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −2 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −2
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 1/(10s + 1) 由比例增益 K = 19 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) = 1/(10s + 1)K = 19
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 20/((s + 2)(s + 4))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 5/sG(s) = 20/((s + 2)(s + 4))r(t) = 5t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 11)) 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 + 11))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 + 10)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.035 的最小增益 K。
G(s) = 7/(s + 10)D = 1css ≤ 0.035
K =