1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 22/(s² + 7s + 44),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 22/(s² + 7s + 44)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 38 Ω,L = 100 mH,C = 100 µF,在 t = 0 时接到 5 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求无阻尼固有频率 ωn,单位 rad/s。
R = 38 ΩL = 100 mHC = 100 µFV = 5 V
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 5760/((s + 18)(s + 20)) 在 ω = 30 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 5760/((s + 18)(s + 20))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) = 46/(s(s + 1)(s + 9))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 46/(s(s + 1)(s + 9))
GM = dB
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 60 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))K = 60
m =
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 = 0.4 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.4
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 5t 加到 G(s) = 10(s + 1)/(s(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 1)/(s(s + 5))r(t) = 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) = 5/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的微分增益 Kd。
G(s) = 5/(s(s + 4))Kp = 25ζ = 0.5
Kd = s
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 6/(s(s + 1))。参考输入是斜坡 r(t) = 1·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 6/(s(s + 1))r(t) = 1·t
ess =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 48/(s(s + 2)) 放在传感器增益为 H = 1 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) = 48/(s(s + 2))H = 1
ωd = rad/s