稳态误差与 PID 控制练习卷（附答案）

免费可打印的稳态误差与 PID 控制练习卷：6 道题，从简单到考试水平，附答案。可打印或另存为 PDF。

新练习卷在线练习，附提示

教师请注意： 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
r(t) = 10+K = 310s + 5y(t)−

比例控制器 K = 3 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s + 5)。加入大小为 10 的阶跃输入。求输出的终值 y(∞)。

G(s) = 10/(s + 5)K = 3r = 10
y(∞) =
2.简单
r(t) = 2+K = 105s + 4y(t)−

比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s + 4)。加入大小为 2 的阶跃输入。求输出的终值 y(∞)。

G(s) = 5/(s + 4)K = 10r = 2
y(∞) =
3.中等
r(t) = 2 + 3t+5(s + 4)s(s + 1)(s + 5)C(s)−

输入 r(t) = 2 + 3t（阶跃加斜坡）加到 G(s) = 5(s + 4)/(s(s + 1)(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。

G(s) = 5(s + 4)/(s(s + 1)(s + 5))r(t) = 2 + 3t
ess =
4.中等
r(t) = 10t+Ks(s + 4)C(s)−

某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 4))，必须以 0.2 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 10t。求增益 K。

G(s) = K/(s(s + 4))r(t) = 10tess = 0.2
K =
5.困难
R(s)+25 + Kd​s5s(s + 2)C(s)−

PD 控制器 C(s) = 25 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的微分增益 Kd。

G(s) = 5/(s(s + 2))Kp = 25ζ = 0.5
Kd = s
6.困难
R(s)+K = 204s(s + 5)C(s)−

比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 5))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。

G(s) = 4/(s(s + 5))K = 20
tp = s

答案

  1. 1. y(∞) = 8.571
  2. 2. y(∞) = 1.852
  3. 3. ess = 0.75
  4. 4. K = 200
  5. 5. Kd = 1.836 s
  6. 6. tp = 0.3658 s

完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。