1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 48/(s² + 3s + 48),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) = 48/(s² + 3s + 48)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10))。求使阶跃响应有 15 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 15 %
K =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 360/((s + 3)(s + 15)) 在 ω = 30 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 360/((s + 3)(s + 15))ω = 30 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) = 18.4/(s(s + 8))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 18.4/(s(s + 8))
ωc = rad/s
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 + 8)/(s(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 2)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.6 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.6
K =
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 + 5)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 5)/(s²(s + 10))r(t) = 5·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 25 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 5))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 4/(s(s + 5))K = 25
tp = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 7) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 8 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) = 6/(s + 7)H₁ = 0.5K = 8
p =
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) = 9/(s + 10)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.018 的最小增益 K。
G(s) = 9/(s + 10)D = 1css ≤ 0.018
K =