1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 128/(s² + 6s + 64),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) = 128/(s² + 6s + 64)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 40 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 40 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 780/((s + 6)(s + 10)) 在 ω = 4 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 780/((s + 6)(s + 10))ω = 4 rad/s
|G(jω)| = 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) = 2/(s(s + 2))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 2/(s(s + 2))
PM = °
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 64 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(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 + 2)(s + 8))K = 64
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 5)(s² + 4s + 5)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 5)(s² + 4s + 5))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 10·t²/2 加到 G(s) = 5(s + 4)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 4)/(s²(s + 10))r(t) = 10·t²/2
ess =
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) = 2/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 4 rad/s 和 ζ = 0.7。求积分增益 Ki。
G(s) = 2/(s + 1)ωₙ = 4 rad/sζ = 0.7
Ki =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 1(s + 9)/((s + 4)(s + 8))。在参考输入处施加大小为 10 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 1(s + 9)/((s + 4)(s + 8))R = 10
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))单位负反馈
Kmax =