1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (5s + 8)/(s² + 8s + 20) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (5s + 8)/(s² + 8s + 20)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 6y′ + 8y = 24·u(t),y(0) = 4,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 2。用拉普拉斯变换求 y(0.3)。
y″ + 6y′ + 8y = 24·u(t)y(0) = 4y′(0) = 0u(t) = 2t = 0.3 s
y(0.3) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 2(s + 7)/((s + 3)(s + 6))。在参考输入处施加大小为 2 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 7)/((s + 3)(s + 6))R = 2
ess =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 76/(s(s + 3)) 放在传感器增益为 H = 0.5 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 76/(s(s + 3))H = 0.5
σ =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 93/(s² + 9s + 93),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 93/(s² + 9s + 93)
σ =
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 25 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 25 %
ζ =
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 + 6)(s + 8))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
ω = rad/s
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 6)/(s(s + 4)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −4 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求分离点 sb。
L(s) = K(s + 6)/(s(s + 4))
sb =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 2)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 5 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 2)(s + 10))ess = 5 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 16 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 2))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 4/(s(s + 2))K = 16
%OS = %
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 470 Ω, L = 47 mH。输入为800 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 470 ΩL = 47 mHf = 800 Hz
|H| = 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 3 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))GM = 3 dB
K =