1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 20/(s² + 2s + 40),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 20/(s² + 2s + 40)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 215/(s(s + 16))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 215/(s(s + 16))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 47 Ω, L = 10 mH。输入为3 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 47 ΩL = 10 mHf = 3 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) = 56/(s(s + 2)(s + 5))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 56/(s(s + 2)(s + 5))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −1 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 + 7)/(s(s + 1))
si =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 1·t²/2 加到 G(s) = 2(s + 1)/(s²(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 1)/(s²(s + 4))r(t) = 1·t²/2
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) = 10/((s + 1)(s + 4))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 5/sG(s) = 10/((s + 1)(s + 4))r(t) = 5t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 17 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) = 8/(s + 3)H₁ = 3K = 17
T(0) =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 14/(s + 3),G₂ = 3/(s + 2),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 14/(s + 3)G₂ = 3/(s + 2)H₁ = 1H₂ = 1
T(0) =