1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 50/(s(s + 2)(s + 3)) 对应的 f(t),并计算 f(0.3)。
F(s) = 50/(s(s + 2)(s + 3))t = 0.3 s
f(0.3) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 8y′ + 12y = 36·u(t),y(0) = 4,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 5。用拉普拉斯变换求 y(0.3)。
y″ + 8y′ + 12y = 36·u(t)y(0) = 4y′(0) = 0u(t) = 5t = 0.3 s
y(0.3) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 32/(s + 5) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 在 R 处施加大小为 12 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 32/(s + 5)H = 2R = 12
css =
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) = 5/(s + 1)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.5 的最小增益 K。
G(s) = 5/(s + 1)D = 2css ≤ 0.5
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 28/(s² + 5s + 14),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) = 28/(s² + 5s + 14)
ts = 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 30 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 30 %
ζ =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 4)(s + 10)) 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 + 4)(s + 10))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 5t 加到 G(s) = 20(s + 4)/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 4)/(s(s + 2))r(t) = 5t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 1 + 0.5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/((s + 4)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 1 + 0.5/sG(s) = 2/((s + 4)(s + 10))r(t) = 5t
ess =
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 = 5 Ω 两端,其中 L = 5 mH,C = 1 µF。 求品质因数 Q。
R = 5 ΩL = 5 mHC = 1 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) = K/(s(s + 3)(s + 4))。 求给出 10 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))GM = 10 dB
K =