1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (2s + 13)/(s² + 2s + 1) 对应的 f(t),并计算 f(0.75)。
F(s) = (2s + 13)/(s² + 2s + 1)t = 0.75 s
f(0.75) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 2y′ + 10y = u′ + 12u 描述,输入为 u(t),输出为 y(t)。求它的传递函数 G(s) = Y(s)/U(s)(零初始条件),并在 t = 0.8 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.8)。
y″ + 2y′ + 10y = u′ + 12ut = 0.8 s
g(0.8) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 5(s + 3)/((s + 2)(s + 7))。在参考输入处施加大小为 5 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 3)/((s + 2)(s + 7))R = 5
ess =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 32/(s(s + 3)) 放在传感器增益为 H = 2 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 + 3))H = 2
σ =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 46/(s² + 5s + 46),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 46/(s² + 5s + 46)
ts = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 60/(s(s + 8))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 60/(s(s + 8))
ts = s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 240 下运行,L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))。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 + 6)(s + 10))K = 240
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 4)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −4 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 4))
si =
9.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 5/(0.5s + 1) 由比例增益 K = 4 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 5/(0.5s + 1)K = 4
ess = %
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 6))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的增益 K。
G(s) = 4/(s(s + 6))ζ = 0.6
K =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 28(s + 13)/(s(s + 15)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 28(s + 13)/(s(s + 15))ω = 0.5 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) = 196/(s(s + 3)(s + 10))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 196/(s(s + 3)(s + 10))
ω180 = rad/s