1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 28/(s² + 6s + 14),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 28/(s² + 6s + 14)
%OS = %
2.阶跃响应困难
质量 m = 2.5 kg 的物体挂在弹簧 k = 400 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 32 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 5 N。 求阻尼比 ζ。
m = 2.5 kgk = 400 N/mc = 32 N·s/mF = 5 N
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 5(s + 14)/(s(s + 8)) 在 ω = 3 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 5(s + 14)/(s(s + 8))ω = 3 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) = K/(s(s + 3)(s + 6))。 求给出 15 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))GM = 15 dB
K =
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 + 13)/(s(s + 3)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 13)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
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 + 5)(s + 10)),求使闭环极点位于 s = −2.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))s = −2.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 10 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 20/(s(s + 4)(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20/(s(s + 4)(s + 5))r(t) = 10 + 0.5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 6))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的增益 K。
G(s) = 10/(s(s + 6))ζ = 0.5
K =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 60/(s(s + 3))。参考输入是斜坡 r(t) = 10·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 60/(s(s + 3))r(t) = 10·t
ess =
10.方框图困难
比例控制器 K = 24 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 10/(s + 5)。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 10 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 24G(s) = 10/(s + 5)D = 10R = 0
css =