1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 40/(s² + 3s + 20),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 40/(s² + 3s + 20)
tp = 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 2 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.25 s。求固有频率 ωn。
%OS = 2 %tp = 0.25 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 2 Ω 两端,其中 L = 20 mH,C = 10 µF。 求品质因数 Q。
R = 2 ΩL = 20 mHC = 10 µF
Q =
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) = 120/(s(s + 4))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 120/(s(s + 4))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 48 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 = 48
m =
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 + 2)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))s = −0.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 5 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 2/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2/(s(s + 2))r(t) = 5 + 4t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 1 + 0.5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/((s + 2)(s + 5))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 1 + 0.5/sG(s) = 5/((s + 2)(s + 5))r(t) = 5t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 5/(s + 2) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 13 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 5/(s + 2)H₁ = 0.5K = 13
p =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 11/(s + 3),G₂ = 1/(s + 2),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 11/(s + 3)G₂ = 1/(s + 2)H₁ = 0.5H₂ = 1
T(0) =