1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 15/(s² + 5s + 30),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 15/(s² + 5s + 30)
ts = s
2.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 25 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 25 %
ζ =
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 10 kΩ, C = 22 nF。输入为360 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 10 kΩC = 22 nFf = 360 Hz
|H| = 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 + 8)(s + 9))。 求给出 6 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 8)(s + 9))GM = 6 dB
K =
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 + 1)(s + 3)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
6.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 8)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.3 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.3
K =
7.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 4·t²/2 加到 G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 10))r(t) = 4·t²/2
ess =
8.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 1 + 10/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/((s + 1)(s + 4))。求斜坡输入 r(t) = 1t 的稳态误差 ess。
C(s) = 1 + 10/sG(s) = 4/((s + 1)(s + 4))r(t) = 1t
ess =
9.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 9)) 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 + 9))单位负反馈
K =
10.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 10/(s + 2)。在 R = 0 时,大小为 0.5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.5 的最小增益 K。
G(s) = 10/(s + 2)D = 0.5css ≤ 0.5
K =