1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 23/(s² + 5s + 23),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 23/(s² + 5s + 23)
σ =
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 7 Ω,L = 50 mH,C = 47 µF,在 t = 0 时接到 5 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求无阻尼固有频率 ωn,单位 rad/s。
R = 7 ΩL = 50 mHC = 47 µFV = 5 V
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 47(s + 5)/(s(s + 8)) 在 ω = 2 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 47(s + 5)/(s(s + 8))ω = 2 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 4/(s(s + 1)(s + 3))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 4/(s(s + 1)(s + 3))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 24 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))K = 24
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)),求使闭环极点位于 s = −1.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))s = −1.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 5/(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) = 5/(5s + 1)K = 19
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 10 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的微分增益 Kd。
G(s) = 4/(s(s + 2))Kp = 10ζ = 0.5
Kd = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 10(s + 7)/((s + 1)(s + 6))。在参考输入处施加大小为 1 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 7)/((s + 1)(s + 6))R = 1
ess =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 2/(s + 3),G₂ = 6/(s + 6),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 2/(s + 3)G₂ = 6/(s + 6)H₁ = 0.5H₂ = 0.5
T(0) =