1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (6s + 28)/(s² + 8s + 16) 对应的 f(t),并计算 f(0.5)。
F(s) = (6s + 28)/(s² + 8s + 16)t = 0.5 s
f(0.5) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 5y′ + 6y = 0,初始条件 y(0) = 4,y′(0) = −2,并求 y(0.25)。
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 4y′(0) = −2t = 0.25 s
y(0.25) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 5/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 2 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 15 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 5/(s + 8)H₁ = 2K = 15
p =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 32/(s(s + 6)) 放在传感器增益为 H = 0.5 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 32/(s(s + 6))H = 0.5
σ =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 27.5/(s² + 6s + 55),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 27.5/(s² + 6s + 55)
σ =
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 105/(s(s + 5))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 105/(s(s + 5))
ts = 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 + 1)(s + 4))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))
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 + 4)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −2 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −2
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 5·t²/2 加到 G(s) = 20(s + 2)/(s²(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 2)/(s²(s + 5))r(t) = 5·t²/2
ess =
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) = 5/(s(s + 2))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 5/(s(s + 2))K = 10
%OS = %
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 16(s + 17)/(s(s + 3)) 在 ω = 15 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 16(s + 17)/(s(s + 3))ω = 15 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 5.5/(s(s + 1))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 5.5/(s(s + 1))
ωc = rad/s