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)0.010.11101001000−60−40−200204060?ω (rad/s)

画出 G(s) = 0.1(s + 50)/(s(s + 0.5)) 的渐近伯德幅值图。直线渐近线 低于 0.5 rad/s 的斜率 n 是多少,单位 dB/十倍频?

G(s) = 0.1(s + 50)/(s(s + 0.5))
n = dB/dec
2.简单
|H| (dB)0.010.1110100020406080?ω (rad/s)

画出 G(s) = 200(s + 0.5)/(s(s + 5)) 的渐近伯德幅值图。直线渐近线 低于 0.5 rad/s 的斜率 n 是多少,单位 dB/十倍频?

G(s) = 200(s + 0.5)/(s(s + 5))
n = dB/dec
3.中等
vin​C = 1 nFR = 4.7 kΩvout​

图中所示的RC 高通滤波器有R = 4.7 kΩ, C = 1 nF。输入为8.5 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。

R = 4.7 kΩC = 1 nFf = 8.5 kHz
|H| = dB
4.中等
|H| (dB)0.11101001000−80−60−40−20020ω (rad/s)ω = 8

求 G(s) = 627/((s + 11)(s + 19)) 在 ω = 8 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。

G(s) = 627/((s + 11)(s + 19))ω = 8 rad/s
|G(jω)| = dB
5.困难
|H| (dB)0.10.1111010100100−60−40−2002040ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−180−135−90−450ωc​ = ?

一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 90/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。

L(s) = 90/(s(s + 10))
ωc = rad/s
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) = K/(s(s + 4)(s + 6))。 求给出 3 dB 增益裕度的增益 K。

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))GM = 3 dB
K =

答案

  1. 1. n = −20 dB/dec
  2. 2. n = −20 dB/dec
  3. 3. |H| = −12.27 dB
  4. 4. |G(jω)| = 6.99 dB
  5. 5. ωc = 7.277 rad/s
  6. 6. K = 169.9

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