1.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 80/(s² + 14s + 80),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 80/(s² + 14s + 80)
%OS = %
2.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 179 Ω,L = 50 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 24 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求无阻尼固有频率 ωn,单位 rad/s。
R = 179 ΩL = 50 mHC = 1 µFV = 24 V
ωn = rad/s
3.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 22 kΩ, C = 2.2 nF。输入为9.9 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 22 kΩC = 2.2 nFf = 9.9 kHz
φ = °
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) = 40/(s(s + 1)(s + 7))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 40/(s(s + 1)(s + 7))
GM = dB
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 + 4)(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 + 4)(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 + 3)(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 + 3)(s² + 2s + 5))
θd = °
7.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 1t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50/(s(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50/(s(s + 5))r(t) = 1 + 1t
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 + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 4 rad/s 和 ζ = 1。求比例增益 Kp。
G(s) = 4/(s + 2)ωₙ = 4 rad/sζ = 1
Kp =
9.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 1(s + 4)/((s + 3)(s + 6))。在参考输入处施加大小为 5 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 1(s + 4)/((s + 3)(s + 6))R = 5
ess =
10.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 2/(s + 3),G₂ = 8/(s + 1),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 2/(s + 3)G₂ = 8/(s + 1)H₁ = 0.5H₂ = 0.5
T(0) =