1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (s + 21)/(s² + 4s + 40) 对应的 f(t),并计算 f(0.6)。
F(s) = (s + 21)/(s² + 4s + 40)t = 0.6 s
f(0.6) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 7y′ + 6y = 0,初始条件 y(0) = 1,y′(0) = 6,并求 y(0.3)。
y″ + 7y′ + 6y = 0y(0) = 1y′(0) = 6t = 0.3 s
y(0.3) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 3/(s + 4) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 16 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 3/(s + 4)H₁ = 3K = 16
T(0) =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 20/(s + 1),G₂ = 10/(s + 7),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 2,外部有负反馈 H₂ = 1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 20/(s + 1)G₂ = 10/(s + 7)H₁ = 2H₂ = 1
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 15/(s² + 2s + 5),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 15/(s² + 2s + 5)
σ =
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 18 Ω,L = 50 mH,C = 100 µF,在 t = 0 时接到 5 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 18 ΩL = 50 mHC = 100 µFV = 5 V
tp = ms
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 + 5)(s + 8))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 3)(s + 11)) 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 + 3)(s + 11))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 2·t²/2 加到 G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 5))r(t) = 2·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 10))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 4/(s(s + 10))K = 50
tp = s
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 = 20 Ω 两端,其中 L = 20 mH,C = 10 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 20 ΩL = 20 mHC = 10 µF
BW = 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) = 314/(s(s + 4)(s + 10))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 314/(s(s + 4)(s + 10))
ω180 = rad/s