1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (s + 6)/(s² + 10s + 25) 对应的 f(t),并计算 f(0.1)。
F(s) = (s + 6)/(s² + 10s + 25)t = 0.1 s
f(0.1) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 7y′ + 10y = 0,初始条件 y(0) = 4,y′(0) = 4,并求 y(0.5)。
y″ + 7y′ + 10y = 0y(0) = 4y′(0) = 4t = 0.5 s
y(0.5) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 4)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))单位负反馈
K =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 19/(s + 3),G₂ = 5/(s + 3),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.25。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 19/(s + 3)G₂ = 5/(s + 3)H₁ = 1H₂ = 0.25
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 186/(s² + 12s + 62),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 186/(s² + 12s + 62)
tp = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 95/(s(s + 4))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 95/(s(s + 4))
ts = s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 3)(s + 11)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 3)(s + 11))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 10(s + 2)/(s(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 2)/(s(s + 5))r(t) = 1 + 0.5t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 8 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的微分增益 Kd。
G(s) = 10/(s(s + 4))Kp = 8ζ = 0.707
Kd = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 2.2 nF。输入为88 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 3.3 kΩC = 2.2 nFf = 88 kHz
φ = °
12.伯德图与裕度困难
一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 140/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 140/(s(s + 10))
ωc = rad/s