1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 135/(s² + 5s + 45),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 135/(s² + 5s + 45)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 707 Ω,L = 500 mH,C = 1 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。 求电容电压的峰值 vC,max。
R = 707 ΩL = 500 mHC = 1 µFV = 12 V
vC,max = V
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 = 20 Ω 两端,其中 L = 50 mH,C = 10 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 20 ΩL = 50 mHC = 10 µF
f0 = Hz
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) = 170/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 170/(s(s + 10))
ωc = rad/s
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 + 9)/(s(s + 1)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 1)/(s(s + 6)(s + 10))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K(s + 1)/(s(s + 6)(s + 10))
σa =
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 + 1)),必须以 0.05 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 1tess = 0.05
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 5))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.4 的增益 K。
G(s) = 10/(s(s + 5))ζ = 0.4
K =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 5) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 8 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) = 2/(s + 5)H₁ = 5K = 8
T(0) =
10.方框图困难
比例控制器 K = 11 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 6/(s + 7)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 2 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 11G(s) = 6/(s + 7)D = 2R = 0
css =