1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 166/(s² + 7s + 83),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) = 166/(s² + 7s + 83)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 85 Ω,L = 20 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的峰值 vC,max。
R = 85 ΩL = 20 mHC = 1 µFV = 10 V
vC,max = V
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 15(s + 4)/(s(s + 12)) 在 ω = 5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 15(s + 4)/(s(s + 12))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) = K/(s(s + 6)(s + 8))。 求给出 2 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))GM = 2 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 + 6)/(s(s + 1)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(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 + 1)(s + 3))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2/(10s + 1) 由比例增益 K = 10 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) = 2/(10s + 1)K = 10
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 25 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 3))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的微分增益 Kd。
G(s) = 1/(s(s + 3))Kp = 25ζ = 0.5
Kd = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 56/(s(s + 5))。参考输入是斜坡 r(t) = 1·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 56/(s(s + 5))r(t) = 1·t
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6))单位负反馈
ω = rad/s