1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 30/(s² + 5s + 15),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 30/(s² + 5s + 15)
tp = s
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 245/(s(s + 20))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 245/(s(s + 20))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 19(s + 9)/(s(s + 2)) 在 ω = 15 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 19(s + 9)/(s(s + 2))ω = 15 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) = 84/(s(s + 4)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 84/(s(s + 4)(s + 9))
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 + 2)(s + 3)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 6))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 3)(s² + 4s + 5)),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 + 3)(s² + 4s + 5))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 3t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 4/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4/(s(s + 4))r(t) = 1 + 3t
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 = 3 rad/s 和 ζ = 0.5。求比例增益 Kp。
G(s) = 1/(s + 2)ωₙ = 3 rad/sζ = 0.5
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 5) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 8 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 + 5)H₁ = 5K = 8
p =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))单位负反馈
Kmax =