1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (4s + 28)/(s² + 4s + 4) 对应的 f(t),并计算 f(0.6)。
F(s) = (4s + 28)/(s² + 4s + 4)t = 0.6 s
f(0.6) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 11y′ + 30y = 9u 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 = 0.3 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.3)。
y″ + 11y′ + 30y = 9ut = 0.3 s
g(0.3) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 2(s + 8)/((s + 1)(s + 9))。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 + 1)(s + 9))R = 2
ess =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 2/(s + 3),G₂ = 4/(s + 7),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 2/(s + 3)G₂ = 4/(s + 7)H₁ = 0.5H₂ = 0.1
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 102/(s² + 3s + 34),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 102/(s² + 3s + 34)
%OS = %
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 155/(s(s + 8))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 155/(s(s + 8))
ts = s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 134.4 下运行,L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))。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 + 6)(s + 8))K = 134.4
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −4 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))
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(s + 2)),必须以 0.1 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 = 0.1
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 6 rad/s 和 ζ = 0.7。求比例增益 Kp。
G(s) = 5/(s + 2)ωₙ = 6 rad/sζ = 0.7
Kp =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 540/((s + 15)(s + 18)) 在 ω = 15 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 540/((s + 15)(s + 18))ω = 15 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) = 70/(s(s + 4))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 70/(s(s + 4))
PM = °