1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (5s + 3)/(s² + 5s + 6)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−2t + B·e−3t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (5s + 3)/(s² + 5s + 6)
A =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 5y′ + 6y = 24·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(0.5)。
y″ + 5y′ + 6y = 24·u(t)y(0) = 5y′(0) = 0u(t) = 10t = 0.5 s
y(0.5) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 8) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 2/(s + 8)H = 0.25
τ = s
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 8)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 8))单位负反馈
Kmax =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 297/(s² + 5s + 99),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 297/(s² + 5s + 99)
σ =
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 40 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.5 s。求固有频率 ωn。
%OS = 40 %tp = 0.5 s
ωn = rad/s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 48 下运行,L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))K = 48
m =
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 = −3 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −3
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 10·t²/2 加到 G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 1)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 1))r(t) = 10·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 2 + 10/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/((s + 1)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 2 + 10/sG(s) = 10/((s + 1)(s + 10))r(t) = 2t
ess =
11.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 2 Ω 两端,其中 L = 5 mH,C = 0.47 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 2 ΩL = 5 mHC = 0.47 µF
BW = Hz
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 + 4)(s + 9))。 求给出 10 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 9))GM = 10 dB
K =