1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = 30/(s² + 8s + 17) 对应的 f(t),并计算 f(0.1)。
F(s) = 30/(s² + 8s + 17)t = 0.1 s
f(0.1) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 8y′ + 15y = 60·u(t),y(0) = 1,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 1。用拉普拉斯变换求 y(0.25)。
y″ + 8y′ + 15y = 60·u(t)y(0) = 1y′(0) = 0u(t) = 1t = 0.25 s
y(0.25) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 14)) 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 + 14))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 4)(s + 6)(s + 8)) 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 + 4)(s + 6)(s + 8))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) = 86/(s² + 10s + 43),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 86/(s² + 10s + 43)
%OS = %
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 8))。求使阶跃响应有 2 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 2 %
K =
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 + 8)/(s(s + 2)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 2)(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 + 2)(s² + 8s + 20))
θd = °
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 5 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50/(s(s + 2)(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50/(s(s + 2)(s + 4))r(t) = 5 + 0.5t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 8))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s(s + 8))K = 10
ts = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 10 nF。输入为14 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 3.3 kΩC = 10 nFf = 14 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) = 534/(s(s + 6)(s + 8))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 534/(s(s + 6)(s + 8))
GM = dB