1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (2s + 38)/(s² + 10s + 25) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (2s + 38)/(s² + 10s + 25)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 10y′ + 24y = 0,初始条件 y(0) = 1,y′(0) = −2,并求 y(0.2)。
y″ + 10y′ + 24y = 0y(0) = 1y′(0) = −2t = 0.2 s
y(0.2) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 7) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 8/(s + 7)H = 2
τ = s
4.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 1/(s + 6)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.06667 的最小增益 K。
G(s) = 1/(s + 6)D = 2css ≤ 0.06667
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 10/(s² + 3s + 10),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s² + 3s + 10)
ts = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 165/(s(s + 8))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 165/(s(s + 8))
ts = s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 78 下运行,L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))K = 78
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10)(s + 1))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10)(s + 1))
σa =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 10·t²/2 加到 G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 1)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 1))r(t) = 10·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 4))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 4/(s(s + 4))K = 40
tp = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 2.2 kΩ, C = 100 nF。输入为2.9 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 2.2 kΩC = 100 nFf = 2.9 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) = 66/(s(s + 4))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 66/(s(s + 4))
PM = °