1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 33/(s² + 2s + 11),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 33/(s² + 2s + 11)
tp = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 25 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.8 s。求固有频率 ωn。
%OS = 25 %tp = 0.8 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 2(s + 8)/(s(s + 6)) 在 ω = 8 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 2(s + 8)/(s(s + 6))ω = 8 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) = 32/(s(s + 1)(s + 7))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 32/(s(s + 1)(s + 7))
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 = 17.5 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))。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 + 5))K = 17.5
m =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 1)(s² + 6s + 18)),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 + 1)(s² + 6s + 18))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 4)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 10))ess = 20 %
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 6))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s(s + 6))K = 10
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 2)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2))单位负反馈
K =
10.方框图困难
比例控制器 K = 3 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 1/(s + 3)。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 5 的参考阶跃和大小为 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 3G(s) = 1/(s + 3)D = 0.5R = 5
css =