1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (s + 10)/(s² + 6s + 34) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (s + 10)/(s² + 6s + 34)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 8y′ + 12y = 12·u(t),y(0) = 4,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(0.1)。
y″ + 8y′ + 12y = 12·u(t)y(0) = 4y′(0) = 0u(t) = 5t = 0.1 s
y(0.1) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 6/(s(s + 1))。参考输入是斜坡 r(t) = 10·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 6/(s(s + 1))r(t) = 10·t
ess =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 2/(s + 4),G₂ = 9/(s + 1),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 2/(s + 4)G₂ = 9/(s + 1)H₁ = 1H₂ = 1
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 51/(s² + 3s + 51),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 51/(s² + 3s + 51)
ωn = rad/s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 200/(s(s + 20))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 200/(s(s + 20))
ts = 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
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)),求使闭环极点位于 s = −0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))s = −0.5
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10)),必须以 0.1 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 2tess = 0.1
K =
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) = 5/(s(s + 8))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 8))ζ = 0.6
K =
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 = 10 Ω 两端,其中 L = 5 mH,C = 4.7 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 10 ΩL = 5 mHC = 4.7 µF
f0 = 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) = 210/(s(s + 5)(s + 7))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 210/(s(s + 5)(s + 7))
ω180 = rad/s