1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 36/(s² + 3s + 36),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) = 36/(s² + 3s + 36)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 124 Ω,L = 200 mH,C = 4.7 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 124 ΩL = 200 mHC = 4.7 µFV = 10 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 608/((s + 4)(s + 19)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 608/((s + 4)(s + 19))ω = 0.5 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) = 322/(s(s + 6)(s + 9))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 322/(s(s + 6)(s + 9))
GM = dB
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 + 5)/(s(s + 1)(s + 2)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)(s + 2))
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 + 2)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))s = −0.5
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 1)),必须以 0.02 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 2tess = 0.02
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 1 + 5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 20/((s + 1)(s + 5))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 1 + 5/sG(s) = 20/((s + 1)(s + 5))r(t) = 2t
ess =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 9(s + 4)/((s + 3)(s + 7))。在参考输入处施加大小为 2 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 9(s + 4)/((s + 3)(s + 7))R = 2
ess =
10.方框图困难
比例控制器 K = 26 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 2/(s + 3)。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 2 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 26G(s) = 2/(s + 3)D = 2R = 0
css =