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)105 s7

在 t = 0 时对一个一阶过程施加阶跃。输出从 0 开始,最终趋于 10。在 t = 5 s 时读数为 7。求时间常数 τ。

y(∞) = 10y(5) = 7
τ = s
2.简单
+−24 VR = 2.2 kΩC = 22 µFvC​

一个未充电的电容 C = 22 µF 通过电阻 R = 2.2 kΩ 由 24 V 的阶跃电源充电。 求电容电压的 10–90 % 上升时间 tr,单位 ms。

R = 2.2 kΩC = 22 µFV = 24 V
tr = ms
3.中等
t (s)y(t)0.5?

某系统的传递函数为 G(s) = 26.5/(s² + 10s + 53),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。

G(s) = 26.5/(s² + 10s + 53)
%OS = %
4.中等
t (s)y(t)2ts​ = ?

某系统的传递函数为 G(s) = 172/(s² + 5s + 86),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。

G(s) = 172/(s² + 5s + 86)
ts = s
5.困难
R(s)+Ks(s + 4)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 4))。求使阶跃响应有 5 % 超调量的增益 K。

G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 5 %
K =
6.困难
R(s)+Ks(s + 4)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 4))。求使阶跃响应有 30 % 超调量的增益 K。

G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 30 %
K =

答案

  1. 1. τ = 4.153 s
  2. 2. tr = 106.3 ms
  3. 3. %OS = 5.138 %
  4. 4. ts = 1.6 s
  5. 5. K = 8.399
  6. 6. K = 31.23

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