1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 57/(s² + 7s + 19),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 57/(s² + 7s + 19)
%OS = %
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 175/(s(s + 16))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 175/(s(s + 16))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 47 kΩ, C = 2.2 nF。输入为380 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 47 kΩC = 2.2 nFf = 380 Hz
|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) = 46/(s(s + 3)(s + 8))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 46/(s(s + 3)(s + 8))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 11)/(s(s + 3)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 11)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K/(s(s + 10)(s + 2))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 10)(s + 2))
σa =
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 = 2 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 = 2
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 8 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 8))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s(s + 8))K = 8
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 25/(s + 2) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 25/(s + 2)H = 0.25
τ = s
10.方框图困难
比例控制器 K = 23 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 1/(s + 4)。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 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 23G(s) = 1/(s + 4)D = 0.5R = 0
css =