1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (5s + 24)/(s² + 11s + 24)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−3t + B·e−8t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (5s + 24)/(s² + 11s + 24)
A =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 10y′ + 24y = 72·u(t),y(0) = 3,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 4。用拉普拉斯变换求 y(0.2)。
y″ + 10y′ + 24y = 72·u(t)y(0) = 3y′(0) = 0u(t) = 4t = 0.2 s
y(0.2) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 10/(s + 4) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 4 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 10/(s + 4)H₁ = 5K = 4
p =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6))单位负反馈
Kmax =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 60/(s² + 5s + 30),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 60/(s² + 5s + 30)
%OS = %
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 235/(s(s + 20))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 235/(s(s + 20))
ts = s
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 + 2)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 5)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −5 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 + 5))
si =
9.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 1/(0.5s + 1) 由比例增益 K = 20 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 1/(0.5s + 1)K = 20
ess = %
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 5 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 4))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 10/(s(s + 4))K = 5
%OS = %
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 = 0.1 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 20 ΩL = 20 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) = 32/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 32/(s(s + 8))
PM = °