1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 28/(s² + 3s + 28),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 28/(s² + 3s + 28)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 253 Ω,L = 100 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 10 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 = 253 ΩL = 100 mHC = 1 µFV = 10 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 = 2 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 10 µF。 求品质因数 Q。
R = 2 ΩL = 1 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) = 12.5/(s(s + 5))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 12.5/(s(s + 5))
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 + 1)(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 + 1)(s + 6))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 6)(s + 10)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 6)(s + 10))
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 0.5t 加到 G(s) = 10/(s(s + 5)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10/(s(s + 5)(s + 10))r(t) = 0.5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 3 rad/s 和 ζ = 0.8。求积分增益 Ki。
G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 3 rad/sζ = 0.8
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 4) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 2/(s + 4)H = 2
τ = s
10.方框图困难
比例控制器 K = 9 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 10/(s + 2)。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 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 9G(s) = 10/(s + 2)D = 5R = 0
css =