1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (4s + 40)/(s² + 2s + 1) 对应的 f(t),并计算 f(1.5)。
F(s) = (4s + 40)/(s² + 2s + 1)t = 1.5 s
f(1.5) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 5y′ + 6y = 0,初始条件 y(0) = −1,y′(0) = 5,并求 y(0.6)。
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = −1y′(0) = 5t = 0.6 s
y(0.6) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 10(s + 8)/((s + 4)(s + 7))。在参考输入处施加大小为 5 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 8)/((s + 4)(s + 7))R = 5
ess =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 2/(s + 4),G₂ = 9/(s + 2),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 4,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 + 2)H₁ = 4H₂ = 1
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 9/(s² + 2s + 9),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 9/(s² + 2s + 9)
tp = s
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 40 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 2 s。求固有频率 ωn。
%OS = 40 %tp = 2 s
ωn = rad/s
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) = 640/(s(s + 2)(s + 8))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 640/(s(s + 2)(s + 8))
N =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −8 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 + 9)/(s(s + 8))
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 + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 5 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 5 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 2 + 4/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 20/((s + 1)(s + 4))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 2 + 4/sG(s) = 20/((s + 1)(s + 4))r(t) = 2t
ess =
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 4.7 kΩ, C = 47 nF。输入为360 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 4.7 kΩC = 47 nFf = 360 Hz
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) = 2800/(s(s + 20))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 2800/(s(s + 20))
PM = °