1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 94/(s² + 12s + 94),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 94/(s² + 12s + 94)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 210/(s(s + 4))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 210/(s(s + 4))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 10 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 1 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 10 ΩL = 1 mHC = 1 µF
f0 = Hz
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) = 530/(s(s + 5)(s + 10))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 530/(s(s + 5)(s + 10))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2/(5s + 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) = 2/(5s + 1)K = 1
ess = %
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 1/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 20/((s + 1)(s + 5))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 1/sG(s) = 20/((s + 1)(s + 5))r(t) = 2t
ess =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 10(s + 5)/((s + 1)(s + 6))。在参考输入处施加大小为 2 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 5)/((s + 1)(s + 6))R = 2
ess =
10.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 2/(s + 1)。在 R = 0 时,大小为 5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.2 的最小增益 K。
G(s) = 2/(s + 1)D = 5css ≤ 0.2
K =