1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 87/(s² + 9s + 87),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) = 87/(s² + 9s + 87)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 5 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.8 s。求固有频率 ωn。
%OS = 5 %tp = 0.8 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 28/((s + 2)(s + 14)) 在 ω = 15 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 28/((s + 2)(s + 14))ω = 15 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) = 58/(s(s + 1)(s + 8))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 58/(s(s + 1)(s + 8))
GM = dB
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 + 7)/(s(s + 1)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 2)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 0.5/(1s + 1) 由比例增益 K = 1 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) = 0.5/(1s + 1)K = 1
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 10))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 4/(s(s + 10))K = 50
ts = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 4(s + 2)/((s + 1)(s + 7))。在参考输入处施加大小为 5 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 2)/((s + 1)(s + 7))R = 5
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 3)(s + 7)(s + 8)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/((s + 3)(s + 7)(s + 8))单位负反馈
Kmax =