1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (2s + 31)/(s² + 2s + 1) 对应的 f(t),并计算 f(1)。
F(s) = (2s + 31)/(s² + 2s + 1)t = 1 s
f(1) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 5y′ + 4y = 8·u(t),y(0) = 1,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 1。用拉普拉斯变换求 y(0.8)。
y″ + 5y′ + 4y = 8·u(t)y(0) = 1y′(0) = 0u(t) = 1t = 0.8 s
y(0.8) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 4 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 8 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 6/(s + 3)H₁ = 4K = 8
T(0) =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 7/(s + 2),G₂ = 8/(s + 6),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 = 7/(s + 2)G₂ = 8/(s + 6)H₁ = 1H₂ = 0.5
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 39/(s² + 4s + 13),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 39/(s² + 4s + 13)
tp = s
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 4.3 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.25 s。求固有频率 ωn。
%OS = 4.3 %tp = 0.25 s
ωn = rad/s
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 + 3)(s + 5)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 1)(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 + 1)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 2)(s + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 4 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 4 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 8 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的微分增益 Kd。
G(s) = 5/(s(s + 2))Kp = 8ζ = 0.707
Kd = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 400/((s + 4)(s + 5)) 在 ω = 4 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 400/((s + 4)(s + 5))ω = 4 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) = 134/(s(s + 2)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 134/(s(s + 2)(s + 10))
GM = dB