1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 20/(s(s + 1)(s + 2)) 对应的 f(t),并计算 f(0.6)。
F(s) = 20/(s(s + 1)(s + 2))t = 0.6 s
f(0.6) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 7y′ + 12y = 0,初始条件 y(0) = 9,y′(0) = 6,并求 y(0.3)。
y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 9y′(0) = 6t = 0.3 s
y(0.3) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 20)) 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 + 20))单位负反馈
K =
4.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 9/(s + 5)。在 R = 0 时,大小为 0.5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.009 的最小增益 K。
G(s) = 9/(s + 5)D = 0.5css ≤ 0.009
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 7.5/(s² + 5s + 15),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 7.5/(s² + 5s + 15)
tp = s
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 15 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 15 %
ζ =
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 + 3)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 4)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.3 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.3
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 10·t²/2 加到 G(s) = 4(s + 1)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 1)/(s²(s + 10))r(t) = 10·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 10))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 2/(s(s + 10))K = 20
tp = s
11.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 20 Ω 两端,其中 L = 5 mH,C = 2.2 µF。 求品质因数 Q。
R = 20 ΩL = 5 mHC = 2.2 µF
Q =
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) = 2/(s(s + 1)(s + 2))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 2/(s(s + 1)(s + 2))
ω180 = rad/s