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)y(∞) = ?

一阶系统 G(s) = 5/(10s + 1) 在 t = 0 时从静止开始接收大小为 20 的阶跃输入。 求输出的终值 y(∞)。

G(s) = 5/(10s + 1)U = 20
y(∞) =
2.简单
t (s)y(t)53 s1.5

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 5。在 t = 3 s 时读数为 1.5。求时间常数 τ。

y(∞) = 5y(3) = 1.5
τ = s
3.中等
t (s)y(t)1ts​ = ?

某系统的传递函数为 G(s) = 66/(s² + 3s + 66),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) = 66/(s² + 3s + 66)
ts = s
4.中等
t (s)y(t)3?

某系统的传递函数为 G(s) = 75/(s² + 4s + 25),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。

G(s) = 75/(s² + 4s + 25)
%OS = %
5.困难
R(s)+240s(s + 20)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = 240/(s(s + 20))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。

G(s) = 240/(s(s + 20))
ts = s
6.困难
t (s)y(t)120 %

一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 20 % 的超调量。求阻尼比 ζ。

%OS = 20 %
ζ =

答案

  1. 1. y(∞) = 100
  2. 2. τ = 8.411 s
  3. 3. ts = 2.667 s
  4. 4. %OS = 25.38 %
  5. 5. ts = 0.4 s
  6. 6. ζ = 0.4559

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