1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 68/(s² + 7s + 68),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 68/(s² + 7s + 68)
%OS = %
2.阶跃响应困难
质量 m = 5 kg 的物体挂在弹簧 k = 2000 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 40 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 25 N。 求位移的百分比超调量 %OS。
m = 5 kgk = 2000 N/mc = 40 N·s/mF = 25 N
%OS = %
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 4.7 kΩ, C = 4.7 nF。输入为36 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 4.7 kΩC = 4.7 nFf = 36 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) = 13.6/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 13.6/(s(s + 8))
PM = °
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 + 5)(s + 6))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 4/(0.5s + 1) 由比例增益 K = 19 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) = 4/(0.5s + 1)K = 19
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 25 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 2))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 2/(s(s + 2))K = 25
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 4/(s + 7) 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 = 16 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 + 7)H₁ = 4K = 16
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) = 4/(s + 5)。在 R = 0 时,大小为 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.8 的最小增益 K。
G(s) = 4/(s + 5)D = 10css ≤ 0.8
K =