1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (s + 3)/(s² + 2s + 17) 对应的 f(t),并计算 f(1)。
F(s) = (s + 3)/(s² + 2s + 17)t = 1 s
f(1) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 6y′ + 18y = u′ + 13u 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 = 0.1 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.1)。
y″ + 6y′ + 18y = u′ + 13ut = 0.1 s
g(0.1) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 12(s + 8)/((s + 1)(s + 7))。在参考输入处施加大小为 5 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 12(s + 8)/((s + 1)(s + 7))R = 5
ess =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 4)(s + 6)(s + 7)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/((s + 4)(s + 6)(s + 7))单位负反馈
ω = rad/s
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 22.5/(s² + 7s + 45),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 22.5/(s² + 7s + 45)
ζ =
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 16))。求使阶跃响应有 5 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 5 %
K =
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 + 1)(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K/(s(s + 3)(s + 1)(s + 4))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 1)(s + 4))
σa =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 4)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 10))ess = 20 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 6 rad/s 和 ζ = 0.7。求积分增益 Ki。
G(s) = 2/(s + 1)ωₙ = 6 rad/sζ = 0.7
Ki =
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 = 2.2 nF。输入为14 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 10 kΩC = 2.2 nFf = 14 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) = 74/(s(s + 4))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 74/(s(s + 4))
PM = °