1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 189/(s² + 2s + 63),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) = 189/(s² + 2s + 63)
ts = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 65/(s(s + 2))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 65/(s(s + 2))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 1 kΩ, C = 10 nF。输入为4 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1 kΩC = 10 nFf = 4 kHz
|H| = 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 + 4)(s + 5))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 46/(s(s + 4)(s + 5))
GM = dB
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 + 4))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 13)/(s(s + 6)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 13)/(s(s + 6))
si =
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 5/(2s + 1) 由比例增益 K = 10 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 5/(2s + 1)K = 10
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) = 1/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 10 rad/s 和 ζ = 0.7。求比例增益 Kp。
G(s) = 1/(s + 2)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.7
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 7) 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 = 3 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 = 1K = 3
p =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 3/(s + 1),G₂ = 10/(s + 1),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 3/(s + 1)G₂ = 10/(s + 1)H₁ = 1H₂ = 1
T(0) =