1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 16.5/(s² + 5s + 33),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 16.5/(s² + 5s + 33)
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 30 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.25 s。求固有频率 ωn。
%OS = 30 %tp = 0.25 s
ωn = rad/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 = 20 Ω 两端,其中 L = 50 mH,C = 4.7 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 20 ΩL = 50 mHC = 4.7 µF
BW = 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) = 384/(s(s + 8))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 384/(s(s + 8))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))
ω = rad/s
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 7)(s² + 2s + 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 + 7)(s² + 2s + 5))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 2·t²/2 加到 G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 1)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 1))r(t) = 2·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 8))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 1/(s(s + 8))K = 50
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 1) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 在 R 处施加大小为 5 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 6/(s + 1)H = 0.25R = 5
css =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 6)(s + 7)) 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 + 6)(s + 7))单位负反馈
Kmax =