1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (4s + 3)/(s² + 4s + 20) 对应的 f(t),并计算 f(0.8)。
F(s) = (4s + 3)/(s² + 4s + 20)t = 0.8 s
f(0.8) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 5y′ + 6y = 14u 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 = 0.6 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.6)。
y″ + 5y′ + 6y = 14ut = 0.6 s
g(0.6) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 33/(s + 1) 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) = 33/(s + 1)H = 0.25
τ = s
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 1)(s + 7)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/(s(s + 1)(s + 7))单位负反馈
ω = rad/s
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 57/(s² + 11s + 57),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 57/(s² + 11s + 57)
σ =
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 500 Ω,L = 500 mH,C = 2 µF,在 t = 0 时接到 12 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 500 ΩL = 500 mHC = 2 µFV = 12 V
%OS = %
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 990/(s(s + 5)(s + 6))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 990/(s(s + 5)(s + 6))
N =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s
9.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2.5/(0.5s + 1) 由比例增益 K = 10 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) = 2.5/(0.5s + 1)K = 10
ess = %
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 4 rad/s 和 ζ = 0.7。求比例增益 Kp。
G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 4 rad/sζ = 0.7
Kp =
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 1 kΩ, C = 100 nF。输入为800 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1 kΩC = 100 nFf = 800 Hz
|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) = 640/(s(s + 8))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 640/(s(s + 8))
ωc = rad/s