1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (4s + 14)/(s² + 10s + 16)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−2t + B·e−8t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (4s + 14)/(s² + 10s + 16)
A =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 3y′ + 2y = 2·u(t)。它从静止开始(y(0) = 0,y′(0) = 0),输入为阶跃 u(t) = 1(t ≥ 0)。用拉普拉斯变换求输出 y(0.4)。
y″ + 3y′ + 2y = 2·u(t)u(t) = 1y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.4 s
y(0.4) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 2(s + 8)/((s + 2)(s + 7))。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 + 8)/((s + 2)(s + 7))R = 2
ess =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6))单位负反馈
ω = rad/s
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 16/(s² + s + 16),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 16/(s² + s + 16)
ζ =
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 40 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 40 %
ζ =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 8)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.707 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.707
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 10(s + 4)/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 4)/(s(s + 4))r(t) = 1 + 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) = 5/(s(s + 8))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 8))ζ = 0.5
K =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 7(s + 3)/(s(s + 9)) 在 ω = 4 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 7(s + 3)/(s(s + 9))ω = 4 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 1/(s(s + 1))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 1/(s(s + 1))
ωc = rad/s