1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 8/(s² + 4s + 16),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) = 8/(s² + 4s + 16)
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 10 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.8 s。求固有频率 ωn。
%OS = 10 %tp = 0.8 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 1000/((s + 10)(s + 20)) 在 ω = 2 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 1000/((s + 10)(s + 20))ω = 2 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) = K/(s(s + 1)(s + 6))。 求给出 2 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))GM = 2 dB
K =
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) = 10/(s(s + 3)(s + 6))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 10/(s(s + 3)(s + 6))
N =
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 + 5)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −2.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))s = −2.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 2t 加到 G(s) = 5/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5/(s(s + 2))r(t) = 2t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 5 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 2))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 10/(s(s + 2))K = 5
%OS = %
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 6)) 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 + 1)(s + 6))单位负反馈
K =
10.方框图困难
比例控制器 K = 21 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 9/(s + 3)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 同时施加大小为 1 的参考阶跃和大小为 1 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 21G(s) = 9/(s + 3)D = 1R = 1
css =