1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (3s + 10)/(s² + 4s + 4) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (3s + 10)/(s² + 4s + 4)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 4y′ + 3y = 9·u(t),y(0) = 2,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(0.6)。
y″ + 4y′ + 3y = 9·u(t)y(0) = 2y′(0) = 0u(t) = 10t = 0.6 s
y(0.6) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 4)(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 + 4)(s + 8))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 80/(s(s + 11)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd(取正值),单位 rad/s。
G(s) = 80/(s(s + 11))H = 2
ωd = rad/s
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 64/(s² + 6s + 32),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 64/(s² + 6s + 32)
σ =
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 200/(s(s + 4))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 200/(s(s + 4))
ts = s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 1)(s + 9)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 1)(s + 9))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 0.5t 加到 G(s) = 4/(s(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4/(s(s + 5))r(t) = 0.5t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 10 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 2))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的微分增益 Kd。
G(s) = 4/(s(s + 2))Kp = 10ζ = 0.8
Kd = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 47 kΩ, C = 2.2 nF。输入为6.2 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 kΩC = 2.2 nFf = 6.2 kHz
φ = °
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) = 54/(s(s + 4)(s + 7))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 54/(s(s + 4)(s + 7))
GM = dB