1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 68/(s² + 2s + 68),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 68/(s² + 2s + 68)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 4 Ω,L = 50 mH,C = 100 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。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 4 ΩL = 50 mHC = 100 µFV = 5 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 47 nF。输入为3.1 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 3.3 kΩC = 47 nFf = 3.1 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 + 3)(s + 10))。 求给出 8 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))GM = 8 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 + 4)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
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 + 4)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 2))。求使阶跃输入的稳态误差为 5 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2))ess = 5 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 2 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 4))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 10/(s(s + 4))K = 2
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 1 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) = 6/(s + 1)H₁ = 1K = 17
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) = 7/(s + 4)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.035 的最小增益 K。
G(s) = 7/(s + 4)D = 2css ≤ 0.035
K =