1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (3s + 33)/(s² + 2s + 10) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (3s + 33)/(s² + 2s + 10)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 4y′ + 3y = 1.5·u(t)。它从静止开始(y(0) = 0,y′(0) = 0),输入为阶跃 u(t) = 5(t ≥ 0)。用拉普拉斯变换求输出 y(0.5)。
y″ + 4y′ + 3y = 1.5·u(t)u(t) = 5y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.5 s
y(0.5) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 5)) 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 + 5))单位负反馈
K =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 20/(s + 3),G₂ = 1/(s + 3),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 20/(s + 3)G₂ = 1/(s + 3)H₁ = 1H₂ = 0.5
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 38/(s² + 3s + 38),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 38/(s² + 3s + 38)
%OS = %
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 25 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 25 %
ζ =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 1)) 在 s = 3 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 1))
Kmin =
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 + 2)(s + 3)),求使闭环极点位于 s = −1 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))s = −1
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 + 5)),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 + 5))r(t) = 1tess = 0.2
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 4))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 1/(s(s + 4))K = 10
tp = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 1 kΩ, C = 2.2 nF。输入为140 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1 kΩC = 2.2 nFf = 140 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) = 318/(s(s + 7)(s + 9))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 318/(s(s + 7)(s + 9))
GM = dB