1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (s + 17)/(s² + 10s + 25) 对应的 f(t),并计算 f(0.25)。
F(s) = (s + 17)/(s² + 10s + 25)t = 0.25 s
f(0.25) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 7y′ + 6y = 12·u(t),y(0) = 3,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 5。用拉普拉斯变换求 y(0.5)。
y″ + 7y′ + 6y = 12·u(t)y(0) = 3y′(0) = 0u(t) = 5t = 0.5 s
y(0.5) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 8)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 8))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 3)(s + 10)) 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 + 3)(s + 10))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) = 56/(s² + 11s + 56),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 56/(s² + 11s + 56)
tp = s
6.阶跃响应困难
质量 m = 4 kg 的物体挂在弹簧 k = 800 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 45 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 10 N。 求位移最大的时刻 tp。
m = 4 kgk = 800 N/mc = 45 N·s/mF = 10 N
tp = 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 + 5)/(s(s + 1)(s + 2)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 14)/(s(s + 7)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −7 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 + 14)/(s(s + 7))
si =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 2))。求使阶跃输入的稳态误差为 2 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2))ess = 2 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 16 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 5))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 2/(s(s + 5))K = 16
ts = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 11(s + 2)/(s(s + 1)) 在 ω = 30 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 11(s + 2)/(s(s + 1))ω = 30 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) = 190/(s(s + 4)(s + 6))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 190/(s(s + 4)(s + 6))
GM = dB