1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 70/(s² + 4s + 35),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) = 70/(s² + 4s + 35)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 290/(s(s + 5))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 290/(s(s + 5))
ts = 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 = 20 Ω 两端,其中 L = 100 mH,C = 4.7 µF。 求品质因数 Q。
R = 20 ΩL = 100 mHC = 4.7 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) = 20/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 20/(s(s + 8))
PM = °
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 + 1)(s + 4)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 15)/(s(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −8 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求分离点 sb。
L(s) = K(s + 15)/(s(s + 8))
sb =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 20(s + 4)/(s(s + 4)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 4)/(s(s + 4)(s + 10))r(t) = 2 + 5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 25 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的微分增益 Kd。
G(s) = 10/(s(s + 2))Kp = 25ζ = 0.707
Kd = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 5/(s + 2) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 9 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 5/(s + 2)H₁ = 3K = 9
T(0) =
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) = 10/(s + 5)。在 R = 0 时,大小为 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 2 的最小增益 K。
G(s) = 10/(s + 5)D = 10css ≤ 2
K =