1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (6s + 14)/(s² + 4s + 4) 对应的 f(t),并计算 f(0.4)。
F(s) = (6s + 14)/(s² + 4s + 4)t = 0.4 s
f(0.4) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 6y′ + 8y = 0,初始条件 y(0) = 9,y′(0) = −9,并求 y(0.5)。
y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 9y′(0) = −9t = 0.5 s
y(0.5) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 6)) 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 + 6))单位负反馈
K =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 12/(s + 3),G₂ = 8/(s + 6),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 12/(s + 3)G₂ = 8/(s + 6)H₁ = 0.5H₂ = 0.5
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 56/(s² + 9s + 56),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 56/(s² + 9s + 56)
ωn = rad/s
6.阶跃响应困难
质量 m = 8 kg 的物体挂在弹簧 k = 800 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 24 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 10 N。 求位移最大的时刻 tp。
m = 8 kgk = 800 N/mc = 24 N·s/mF = 10 N
tp = s
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 + 4)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 1)(s² + 4s + 5)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 1)(s² + 4s + 5))
θd = °
9.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 0.5/(10s + 1) 由比例增益 K = 9 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 0.5/(10s + 1)K = 9
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 + 5))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 5))ζ = 0.8
K =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 1680/((s + 10)(s + 14)) 在 ω = 3 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 1680/((s + 10)(s + 14))ω = 3 rad/s
|G(jω)| = 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) = 55/(s(s + 5))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 55/(s(s + 5))
PM = °