1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (5s + 9)/(s² + 6s + 18) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (5s + 9)/(s² + 6s + 18)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 8y′ + 15y = 30·u(t)。它从静止开始(y(0) = 0,y′(0) = 0),输入为阶跃 u(t) = 2(t ≥ 0)。用拉普拉斯变换求输出 y(0.25)。
y″ + 8y′ + 15y = 30·u(t)u(t) = 2y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.25 s
y(0.25) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 1(s + 1)/((s + 4)(s + 6))。在参考输入处施加大小为 5 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 1(s + 1)/((s + 4)(s + 6))R = 5
ess =
4.方框图困难
比例控制器 K = 4 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 2/(s + 6)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 1 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 4G(s) = 2/(s + 6)D = 1R = 0
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 216/(s² + 8s + 72),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 216/(s² + 8s + 72)
σ =
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 190/(s(s + 5))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 190/(s(s + 5))
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 + 6)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))s = −0.5
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 4/(2s + 1) 由比例增益 K = 1 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) = 4/(2s + 1)K = 1
ess = %
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 5 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 3))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的微分增益 Kd。
G(s) = 10/(s(s + 3))Kp = 5ζ = 0.5
Kd = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 高通滤波器有R = 1000 Ω, L = 4.7 mH。输入为8.5 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1000 ΩL = 4.7 mHf = 8.5 kHz
|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) = 222/(s(s + 4)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 222/(s(s + 4)(s + 10))
GM = dB