1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 194/(s² + 12s + 97),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 194/(s² + 12s + 97)
%OS = %
2.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 175/(s(s + 4))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 175/(s(s + 4))
ts = s
3.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 608/((s + 2)(s + 19)) 在 ω = 10 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 608/((s + 2)(s + 19))ω = 10 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) = 4/(s(s + 1)(s + 2))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 4/(s(s + 1)(s + 2))
ω180 = rad/s
5.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 5)/((s − 3)(s + 3)) 在 s = 3 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 + 5)/((s − 3)(s + 3))
Kmin =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 3)/(s(s + 8)(s + 5)(s + 1))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K(s + 3)/(s(s + 8)(s + 5)(s + 1))
σa =
7.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 2)(s + 4))。求使阶跃输入的稳态误差为 25 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 2)(s + 4))ess = 25 %
K =
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) = 2/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 2 rad/s 和 ζ = 0.8。求比例增益 Kp。
G(s) = 2/(s + 2)ωₙ = 2 rad/sζ = 0.8
Kp =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 17)) 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(s + 17))单位负反馈
K =
10.方框图困难
被控对象 G(s) = 16/(s(s + 3)) 放在传感器增益为 H = 1 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 16/(s(s + 3))H = 1
σ =