阶跃响应练习卷(附答案)

免费可打印的阶跃响应练习卷: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
t (s)y(t)100.6 s?

一阶系统 G(s) = 10/(0.2s + 1) 在 t = 0 时从静止开始接收大小为 1 的阶跃输入。 求 t = 0.6 s 时的输出 y(0.6)。

G(s) = 10/(0.2s + 1)U = 1t = 0.6 s
y(0.6) =
2.简单
+−10 VR = 22 kΩC = 22 µFvC​

一个未充电的电容 C = 22 µF 通过电阻 R = 22 kΩ 由 10 V 的阶跃电源充电。 合上开关后,电容电压要经过多长时间才达到其终值的 60 %?求 t,单位 ms。

R = 22 kΩC = 22 µFV = 10 V60 %
t = ms
3.中等
t (s)y(t)1?

某系统的传递函数为 G(s) = 34/(s² + 9s + 34),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。

G(s) = 34/(s² + 9s + 34)
%OS = %
4.中等
t (s)y(t)1

某系统的传递函数为 G(s) = 81/(s² + 7s + 81),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。

G(s) = 81/(s² + 7s + 81)
ωn = rad/s
5.困难
+−5 VR = 14 ΩL = 50 mHC = 10 µFvC​

一个串联 RLC 电路,R = 14 Ω,L = 50 mH,C = 10 µF,在 t = 0 时接到 5 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 = 14 ΩL = 50 mHC = 10 µFV = 5 V
ωn = rad/s
6.困难
+−12 VR = 13 ΩL = 100 mHC = 22 µFvC​

一个串联 RLC 电路,R = 13 Ω,L = 100 mH,C = 22 µF,在 t = 0 时接到 12 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 = 13 ΩL = 100 mHC = 22 µFV = 12 V
ωn = rad/s

答案

  1. 1. y(0.6) = 9.502
  2. 2. t = 443.5 ms
  3. 3. %OS = 2.209 %
  4. 4. ωn = 9 rad/s
  5. 5. ωn = 1414 rad/s
  6. 6. ωn = 674.2 rad/s

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