1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (3s + 6)/(s² + 2s + 26) 对应的 f(t),并计算 f(0.8)。
F(s) = (3s + 6)/(s² + 2s + 26)t = 0.8 s
f(0.8) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 4y′ + 3y = 9·u(t)。它从静止开始(y(0) = 0,y′(0) = 0),输入为阶跃 u(t) = 2(t ≥ 0)。用拉普拉斯变换求输出 y(0.2)。
y″ + 4y′ + 3y = 9·u(t)u(t) = 2y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.2 s
y(0.2) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 30/(s(s + 5))。参考输入是斜坡 r(t) = 2·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 30/(s(s + 5))r(t) = 2·t
ess =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 38/(s(s + 10)) 放在传感器增益为 H = 1 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 38/(s(s + 10))H = 1
σ =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 25/(s² + 6s + 25),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 25/(s² + 6s + 25)
ωn = rad/s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 12))。求使阶跃响应有 5 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 12))%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 + 8)/(s(s + 3)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 3t 加到 G(s) = 50(s + 4)/(s(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50(s + 4)/(s(s + 5))r(t) = 3t
ess =
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) = 5/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 0.8。求积分增益 Ki。
G(s) = 5/(s + 1)ωₙ = 8 rad/sζ = 0.8
Ki =
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 = 10 Ω 两端,其中 L = 2 mH,C = 0.47 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 10 ΩL = 2 mHC = 0.47 µF
BW = Hz
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) = 88/(s(s + 4))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 88/(s(s + 4))
PM = °