1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 27.5/(s² + 3s + 55),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 27.5/(s² + 3s + 55)
tp = 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) = 6(s + 19)/(s(s + 5)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 6(s + 19)/(s(s + 5))ω = 0.5 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) = 688/(s(s + 8)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 688/(s(s + 8)(s + 9))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 5)) 在 s = 3 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 + 10)/((s − 3)(s + 5))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 7)(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 + 7)(s² + 6s + 13))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 1t 加到 G(s) = 2/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2/(s(s + 4))r(t) = 1t
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 10))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 2/(s(s + 10))K = 20
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 1/(s + 3) 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 = 14 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) = 1/(s + 3)H₁ = 1K = 14
p =
10.方框图困难
比例控制器 K = 15 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 7/(s + 1)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 同时施加大小为 1 的参考阶跃和大小为 1 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 15G(s) = 7/(s + 1)D = 1R = 1
css =