1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 28/(s² + 3s + 28),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 28/(s² + 3s + 28)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 121 Ω,L = 500 mH,C = 22 µF,在 t = 0 时接到 12 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的峰值 vC,max。
R = 121 ΩL = 500 mHC = 22 µFV = 12 V
vC,max = V
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 8(s + 13)/(s(s + 4)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 8(s + 13)/(s(s + 4))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) = 12.5/(s(s + 5))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 12.5/(s(s + 5))
ωc = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 2)/((s − 1)(s + 1)) 在 s = 1 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 + 2)/((s − 1)(s + 1))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 6))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 0.5t 加到 G(s) = 20/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20/(s(s + 2))r(t) = 0.5t
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) = 4/(s + 5)。闭环必须满足 ωₙ = 10 rad/s 和 ζ = 0.5。求比例增益 Kp。
G(s) = 4/(s + 5)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.5
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 3)) 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 + 3))单位负反馈
K =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 3/(s + 1),G₂ = 5/(s + 5),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 4,外部有负反馈 H₂ = 1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 3/(s + 1)G₂ = 5/(s + 5)H₁ = 4H₂ = 1
T(0) =