1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (5s + 10)/(s² + 8s + 16) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (5s + 10)/(s² + 8s + 16)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 4y′ + 8y = u′ + 14u 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 = 0.8 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.8)。
y″ + 4y′ + 8y = u′ + 14ut = 0.8 s
g(0.8) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 6)) 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 + 6))单位负反馈
K =
4.方框图困难
比例控制器 K = 9 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 8/(s + 4)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 同时施加大小为 10 的参考阶跃和大小为 10 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 9G(s) = 8/(s + 4)D = 10R = 10
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 27/(s² + 4s + 27),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 27/(s² + 4s + 27)
σ =
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 30 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.5 s。求固有频率 ωn。
%OS = 30 %tp = 0.5 s
ωn = rad/s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 780/(s(s + 3)(s + 10))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 780/(s(s + 3)(s + 10))
N =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 5)(s² + 8s + 20)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 5)(s² + 8s + 20))
θd = °
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 2t 加到 G(s) = 50/(s(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50/(s(s + 2))r(t) = 2t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 25 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 1))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的微分增益 Kd。
G(s) = 5/(s(s + 1))Kp = 25ζ = 0.6
Kd = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 1 kΩ, C = 100 nF。输入为3.2 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 1 kΩC = 100 nFf = 3.2 kHz
φ = °
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) = 24/(s(s + 2)(s + 4))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 24/(s(s + 2)(s + 4))
GM = dB