1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 66/(s² + 3s + 22),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 66/(s² + 3s + 22)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 71 Ω,L = 10 mH,C = 2 µF,在 t = 0 时接到 12 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 = 71 ΩL = 10 mHC = 2 µFV = 12 V
tp = ms
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 4.7 kΩ, C = 22 nF。输入为380 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 4.7 kΩC = 22 nFf = 380 Hz
φ = °
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 + 9)(s + 10))。 求给出 5 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 9)(s + 10))GM = 5 dB
K =
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 8)/((s + 2)(s + 1)(s + 3)(s + 4))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K(s + 8)/((s + 2)(s + 1)(s + 3)(s + 4))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 5 + 5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 10/(s(s + 2)(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10/(s(s + 2)(s + 5))r(t) = 5 + 5t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 5 rad/s 和 ζ = 1。求积分增益 Ki。
G(s) = 4/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 1
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 10/(s + 2) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 19 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) = 10/(s + 2)H₁ = 1K = 19
T(0) =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 26/(s(s + 10)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd(取正值),单位 rad/s。
G(s) = 26/(s(s + 10))H = 2
ωd = rad/s