1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 70/(s² + 8s + 35),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 70/(s² + 8s + 35)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 71 Ω,L = 500 mH,C = 100 µF,在 t = 0 时接到 24 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 = 71 ΩL = 500 mHC = 100 µFV = 24 V
vC,max = V
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 1000 Ω, L = 100 mH。输入为3.2 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1000 ΩL = 100 mHf = 3.2 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) = K/(s(s + 2)(s + 3))。 求给出 2 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))GM = 2 dB
K =
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))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 2)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.3 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.3
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 4/(2s + 1) 由比例增益 K = 1 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/(2s + 1)K = 1
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) = 1/(s + 5)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 0.5。求积分增益 Ki。
G(s) = 1/(s + 5)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.5
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 9/(s + 2) 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 = 10 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) = 9/(s + 2)H₁ = 3K = 10
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 6)(s + 9)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/(s(s + 6)(s + 9))单位负反馈
Kmax =