1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 182/(s² + 14s + 91),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) = 182/(s² + 14s + 91)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 2 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 2 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 15(s + 15)/(s(s + 9)) 在 ω = 3 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 15(s + 15)/(s(s + 9))ω = 3 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 90/(s(s + 5))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 90/(s(s + 5))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 8)/((s − 2)(s + 1)) 在 s = 2 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 8)/((s − 2)(s + 1))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 5)(s + 7)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 5)(s + 7))
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 + 4)),必须以 0.2 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))r(t) = 1tess = 0.2
K =
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) = 2/(s + 4)。闭环必须满足 ωₙ = 6 rad/s 和 ζ = 1。求积分增益 Ki。
G(s) = 2/(s + 4)ωₙ = 6 rad/sζ = 1
Ki =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 4) 带有一个增益为 H₁ = 2 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 6 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) = 8/(s + 4)H₁ = 2K = 6
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 + 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 0.9 的最小增益 K。
G(s) = 9/(s + 5)D = 10css ≤ 0.9
K =