1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 29/(s² + 6s + 58),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 29/(s² + 6s + 58)
σ =
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 = 0.5 s。求固有频率 ωn。
%OS = 25 %tp = 0.5 s
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 540/((s + 3)(s + 9)) 在 ω = 1 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 540/((s + 3)(s + 9))ω = 1 rad/s
|G(jω)| = dB
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) = K/(s(s + 7)(s + 8))。 求给出 4 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 7)(s + 8))GM = 4 dB
K =
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 + 3)) 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 + 3))
Kmin =
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 + 5)) 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 + 5))
ω = rad/s
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 4)),必须以 0.02 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))r(t) = 1tess = 0.02
K =
8.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 10))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 5/(s(s + 10))K = 40
ts = s
9.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(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 = 9 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 8/(s + 5)H₁ = 5K = 9
T(0) =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 14/(s + 3),G₂ = 2/(s + 7),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.25。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 14/(s + 3)G₂ = 2/(s + 7)H₁ = 1H₂ = 0.25
T(0) =