1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 80/(s² + 6s + 40),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 80/(s² + 6s + 40)
ζ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 225/(s(s + 10))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 225/(s(s + 10))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 37(s + 12)/(s(s + 1)) 在 ω = 5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 37(s + 12)/(s(s + 1))ω = 5 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) = 322/(s(s + 6)(s + 9))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 322/(s(s + 6)(s + 9))
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 = 224 下运行,L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))。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 + 6)(s + 8))K = 224
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 10)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.6 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0.6
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 + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 20 %
K =
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 = 8 rad/s 和 ζ = 0.6。求比例增益 Kp。
G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.6
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 34/(s + 4) 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) = 34/(s + 4)H = 0.25
τ = s
10.方框图困难
比例控制器 K = 16 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 8/(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 = 16G(s) = 8/(s + 2)D = 5R = 0
css =