1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (4s + 23)/(s² + 9s + 8)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−t + B·e−8t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (4s + 23)/(s² + 9s + 8)
A =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 2y′ + 5y = 2u′ + 5u 描述,输入为 u(t),输出为 y(t)。求它的传递函数 G(s) = Y(s)/U(s)(零初始条件),并在 t = 0.8 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.8)。
y″ + 2y′ + 5y = 2u′ + 5ut = 0.8 s
g(0.8) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 7/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 11 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 7/(s + 3)H₁ = 1K = 11
p =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 8/(s + 2),G₂ = 10/(s + 2),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 4,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 8/(s + 2)G₂ = 10/(s + 2)H₁ = 4H₂ = 0.5
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 79/(s² + 5s + 79),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 79/(s² + 5s + 79)
tp = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10))。求使阶跃响应有 10 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 10 %
K =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 48 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))K = 48
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 6)(s + 12)) 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 + 6)(s + 12))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 2·t²/2 加到 G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 1)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 1))r(t) = 2·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 10))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.4 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 10))ζ = 0.4
K =
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 10 kΩ, C = 1 nF。输入为8 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 10 kΩC = 1 nFf = 8 kHz
|H| = dB
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) = 72/(s(s + 8))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 72/(s(s + 8))
ωc = rad/s