1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 10/(s(s + 2)(s + 3)) 对应的 f(t),并计算 f(0.75)。
F(s) = 10/(s(s + 2)(s + 3))t = 0.75 s
f(0.75) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 4y′ + 5y = 2u′ + 7u 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 = 1 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(1)。
y″ + 4y′ + 5y = 2u′ + 7ut = 1 s
g(1) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 8)) 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 + 8))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 7)(s + 8)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/((s + 1)(s + 7)(s + 8))单位负反馈
Kmax =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 35/(s² + 3s + 35),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 35/(s² + 3s + 35)
tp = s
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 25 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.2 s。求固有频率 ωn。
%OS = 25 %tp = 0.2 s
ωn = rad/s
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 + 6)/(s(s + 1)(s + 2)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 4 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 4 %
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) = 2/(s + 5)。闭环必须满足 ωₙ = 6 rad/s 和 ζ = 0.6。求比例增益 Kp。
G(s) = 2/(s + 5)ωₙ = 6 rad/sζ = 0.6
Kp =
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 = 2.2 mH。输入为17 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 470 ΩL = 2.2 mHf = 17 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) = 4/(s(s + 1)(s + 3))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 4/(s(s + 1)(s + 3))
GM = dB