1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 126/(s² + 2s + 42),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 126/(s² + 2s + 42)
σ =
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 185/(s(s + 20))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 185/(s(s + 20))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 5(s + 19)/(s(s + 8)) 在 ω = 30 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 5(s + 19)/(s(s + 8))ω = 30 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) = 250/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 250/(s(s + 10))
ωc = 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 + 8)/(s(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3))
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 + 4)(s + 5)),求使闭环极点位于 s = −0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))s = −0.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 2·t²/2 加到 G(s) = 10(s + 5)/(s²(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 5)/(s²(s + 4))r(t) = 2·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 2))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 1/(s(s + 2))K = 50
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 4) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 2/(s + 4)H = 2
τ = s
10.方框图困难
比例控制器 K = 30 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 9/(s + 6)。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 = 30G(s) = 9/(s + 6)D = 5R = 0
css =