1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 22/(s² + 2s + 11),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) = 22/(s² + 2s + 11)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 2 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 1.5 s。求固有频率 ωn。
%OS = 2 %tp = 1.5 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 10 Ω 两端,其中 L = 20 mH,C = 2.2 µF。 求品质因数 Q。
R = 10 ΩL = 20 mHC = 2.2 µF
Q =
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) = 158/(s(s + 2)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 158/(s(s + 2)(s + 9))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −5 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 3t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 2/(s(s + 5)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2/(s(s + 5)(s + 10))r(t) = 1 + 3t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 8 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 6))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s(s + 6))K = 8
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 1/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 7 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 1/(s + 3)H₁ = 5K = 7
p =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 4/(s + 2),G₂ = 9/(s + 8),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 2,外部有负反馈 H₂ = 0.2。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 4/(s + 2)G₂ = 9/(s + 8)H₁ = 2H₂ = 0.2
T(0) =