伯德图与裕度练习卷(附答案)

免费可打印的伯德图与裕度练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
|H| (dB)0.010.1110100100010000−60−40−200?ω (rad/s)

画出 G(s) = 100(s + 5)/((s + 1000)(s + 0.5)) 的渐近伯德幅值图。直线渐近线 在 0.5 和 5 rad/s 之间 的斜率 n 是多少,单位 dB/十倍频?

G(s) = 100(s + 5)/((s + 1000)(s + 0.5))
n = dB/dec
2.简单
vin​L = 4.7 mHR = 47 Ωvout​

求图中所示RL 低通滤波器的转折(−3 dB)频率 fc,其中 R = 47 Ω, L = 4.7 mH。 以 Hz 给出。

R = 47 ΩL = 4.7 mH
fc = Hz
3.中等
|H| (dB)0.1110100−40−2002040ω (rad/s)ω = 1

求 G(s) = 288/((s + 2)(s + 8)) 在 ω = 1 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。

G(s) = 288/((s + 2)(s + 8))ω = 1 rad/s
|G(jω)| = dB
4.中等
|H| (dB)0.11101001000−60−40−2002040ω (rad/s)ω = 10

求 G(s) = 1248/((s + 6)(s + 16)) 在 ω = 10 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。

G(s) = 1248/((s + 6)(s + 16))ω = 10 rad/s
|G(jω)| = dB
5.困难
|H| (dB)0.10.1111010100100−80−60−40−2002040ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−270−180−900ω180​

一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 6)(s + 9))。 求给出 20 dB 增益裕度的增益 K。

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 9))GM = 20 dB
K =
6.困难
|H| (dB)0.10.1111010100100−80−60−40−2002040ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−270−180−900ω180​

一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 100/(s(s + 2)(s + 8))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。

L(s) = 100/(s(s + 2)(s + 8))
GM = dB

答案

  1. 1. n = −20 dB/dec
  2. 2. fc = 1592 Hz
  3. 3. |G(jω)| = 24.07 dB
  4. 4. |G(jω)| = 15.07 dB
  5. 5. K = 81
  6. 6. GM = 4.082 dB

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