1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 20/(s(s + 1)(s + 6)) 对应的 f(t),并计算 f(0.4)。
F(s) = 20/(s(s + 1)(s + 6))t = 0.4 s
f(0.4) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 6y′ + 5y = 5·u(t),y(0) = 5,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 10。用拉普拉斯变换求 y(0.75)。
y″ + 6y′ + 5y = 5·u(t)y(0) = 5y′(0) = 0u(t) = 10t = 0.75 s
y(0.75) =
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
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 7/(s + 6)。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 0.4667 的最小增益 K。
G(s) = 7/(s + 6)D = 2css ≤ 0.4667
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 183/(s² + 7s + 61),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 183/(s² + 7s + 61)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 60 Ω,L = 10 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的峰值 vC,max。
R = 60 ΩL = 10 mHC = 1 µFV = 10 V
vC,max = V
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 + 1)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)),求使闭环极点位于 s = −0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))s = −0.5
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 2)),必须以 0.2 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 1tess = 0.2
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 5 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.9 的微分增益 Kd。
G(s) = 4/(s(s + 2))Kp = 5ζ = 0.9
Kd = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 47 kΩ, C = 100 nF。输入为140 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 47 kΩC = 100 nFf = 140 Hz
|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) = K/(s(s + 1)(s + 10))。 求给出 10 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))GM = 10 dB
K =