1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (s + 25)/(s² + 4s + 5) 对应的 f(t),并计算 f(0.75)。
F(s) = (s + 25)/(s² + 4s + 5)t = 0.75 s
f(0.75) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 10y′ + 24y = 0,初始条件 y(0) = 4,y′(0) = −13,并求 y(0.25)。
y″ + 10y′ + 24y = 0y(0) = 4y′(0) = −13t = 0.25 s
y(0.25) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 8(s + 5)/((s + 4)(s + 6))。在参考输入处施加大小为 1 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 8(s + 5)/((s + 4)(s + 6))R = 1
ess =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 9)(s + 10)) 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(s + 9)(s + 10))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) = 25/(s² + 7s + 50),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 25/(s² + 7s + 50)
tp = s
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 15 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 15 %
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 + 1)(s + 3)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6))
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 + 3)(s + 8)),求使闭环极点位于 s = −1 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))s = −1
K =
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 + 5)),必须以 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 10t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))r(t) = 10tess = 0.5
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 2 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 3))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的微分增益 Kd。
G(s) = 5/(s(s + 3))Kp = 2ζ = 0.707
Kd = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 4.7 kΩ, C = 22 nF。输入为6.2 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 4.7 kΩC = 22 nFf = 6.2 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) = 27.2/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 27.2/(s(s + 8))
PM = °