1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 96/(s² + 2s + 32),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 96/(s² + 2s + 32)
ωn = rad/s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 181 Ω,L = 500 mH,C = 22 µF,在 t = 0 时接到 12 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 = 181 ΩL = 500 mHC = 22 µFV = 12 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 1 kΩ, C = 10 nF。输入为3.2 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1 kΩC = 10 nFf = 3.2 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) = 16/(s(s + 1)(s + 6))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 16/(s(s + 1)(s + 6))
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) = 50/(s(s + 4)(s + 10))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 50/(s(s + 4)(s + 10))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 13)/(s(s + 5)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −5 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 + 13)/(s(s + 5))
si =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 10 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50/(s(s + 2))r(t) = 10 + 0.5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 2 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 2))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 4/(s(s + 2))K = 2
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 4/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 4 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 3 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 4/(s + 3)H₁ = 4K = 3
T(0) =
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) = 10/(s + 3)。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 1.333 的最小增益 K。
G(s) = 10/(s + 3)D = 2css ≤ 1.333
K =