1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 72/(s² + 7s + 72),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 72/(s² + 7s + 72)
tp = s
2.阶跃响应困难
质量 m = 8 kg 的物体挂在弹簧 k = 100 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 28 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 50 N。 求最大位移 xmax,单位 mm。
m = 8 kgk = 100 N/mc = 28 N·s/mF = 50 N
xmax = mm
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 440/((s + 5)(s + 11)) 在 ω = 15 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 440/((s + 5)(s + 11))ω = 15 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) = 900/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 900/(s(s + 10))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 252/(s(s + 3)(s + 4))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 252/(s(s + 3)(s + 4))
N =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 8)(s² + 6s + 13)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 8)(s² + 6s + 13))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 1/(10s + 1) 由比例增益 K = 1 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) = 1/(10s + 1)K = 1
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) = 10/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 5 rad/s 和 ζ = 0.7。求比例增益 Kp。
G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.7
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 35/(s + 3) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.2。 在 R 处施加大小为 5 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 35/(s + 3)H = 0.2R = 5
css =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 60/(s(s + 3)) 放在传感器增益为 H = 1 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 60/(s(s + 3))H = 1
σ =