1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 23/(s² + 5s + 23),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) = 23/(s² + 5s + 23)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 12))。求使阶跃响应有 15 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 12))%OS = 15 %
K =
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 = 20 Ω 两端,其中 L = 5 mH,C = 4.7 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 20 ΩL = 5 mHC = 4.7 µF
BW = Hz
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) = 10/(s(s + 1)(s + 3))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 10/(s(s + 1)(s + 3))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 20/(s(s + 1)(s + 5))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 20/(s(s + 1)(s + 5))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 1)(s² + 4s + 8)),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 + 1)(s² + 4s + 8))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 5·t²/2 加到 G(s) = 4(s + 1)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 1)/(s²(s + 10))r(t) = 5·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 4 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的微分增益 Kd。
G(s) = 2/(s(s + 4))Kp = 4ζ = 0.8
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 7)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 7))单位负反馈
K =
10.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 2/(s + 5)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.16 的最小增益 K。
G(s) = 2/(s + 5)D = 2css ≤ 0.16
K =