1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (s + 33)/(s² + 2s + 10) 对应的 f(t),并计算 f(0.25)。
F(s) = (s + 33)/(s² + 2s + 10)t = 0.25 s
f(0.25) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 9y′ + 20y = 0,初始条件 y(0) = 8,y′(0) = −8,并求 y(0.3)。
y″ + 9y′ + 20y = 0y(0) = 8y′(0) = −8t = 0.3 s
y(0.3) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 60/(s(s + 3))。参考输入是斜坡 r(t) = 5·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 60/(s(s + 3))r(t) = 5·t
ess =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 74/(s(s + 10)) 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) = 74/(s(s + 10))H = 2
ωd = rad/s
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 14.5/(s² + 4s + 29),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 14.5/(s² + 4s + 29)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 10 Ω,L = 10 mH,C = 100 µF,在 t = 0 时接到 10 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 10 ΩL = 10 mHC = 100 µFV = 10 V
%OS = %
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 40.5 下运行,L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))。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 + 6))K = 40.5
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
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 + 2)),必须以 0.05 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 2tess = 0.05
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) = 2/(s(s + 10))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的增益 K。
G(s) = 2/(s(s + 10))ζ = 0.6
K =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 1792/((s + 8)(s + 16)) 在 ω = 3 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 1792/((s + 8)(s + 16))ω = 3 rad/s
|G(jω)| = dB
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) = K/(s(s + 3)(s + 8))。 求给出 20 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))GM = 20 dB
K =