1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (3s + 20)/(s² + 6s + 25) 对应的 f(t),并计算 f(0.25)。
F(s) = (3s + 20)/(s² + 6s + 25)t = 0.25 s
f(0.25) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 4y′ + 13y = 20u 描述,输入为 u(t),输出为 y(t)。求它的传递函数 G(s) = Y(s)/U(s)(零初始条件),并在 t = 0.1 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.1)。
y″ + 4y′ + 13y = 20ut = 0.1 s
g(0.1) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 20)) 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(s + 20))单位负反馈
K =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 11/(s + 5),G₂ = 4/(s + 7),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.2。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 11/(s + 5)G₂ = 4/(s + 7)H₁ = 0.5H₂ = 0.2
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 46/(s² + 3s + 46),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) = 46/(s² + 3s + 46)
ts = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10))。求使阶跃响应有 25 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 25 %
K =
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 + 3)(s + 4))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)),求使闭环极点位于 s = −1 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))s = −1
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 0.5t 加到 G(s) = 20(s + 1)/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 1)/(s(s + 2))r(t) = 0.5t
ess =
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) = 1/(s(s + 5))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.4 的增益 K。
G(s) = 1/(s(s + 5))ζ = 0.4
K =
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 = 5 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 0.1 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 5 ΩL = 1 mHC = 0.1 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) = 480/(s(s + 20))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 480/(s(s + 20))
ωc = rad/s