1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (2s + 15)/(s² + 6s + 13) 对应的 f(t),并计算 f(0.1)。
F(s) = (2s + 15)/(s² + 6s + 13)t = 0.1 s
f(0.1) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 8y′ + 15y = 2u′ + 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 = 0.3 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.3)。
y″ + 8y′ + 15y = 2u′ + 14ut = 0.3 s
g(0.3) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 7/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 17 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 7/(s + 8)H₁ = 0.5K = 17
p =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 15/(s + 1),G₂ = 9/(s + 1),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 4,外部有负反馈 H₂ = 0.1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 15/(s + 1)G₂ = 9/(s + 1)H₁ = 4H₂ = 0.1
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 27/(s² + 2s + 27),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 27/(s² + 2s + 27)
σ =
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 20 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 20 %
K =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 16.8 下运行,L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))K = 16.8
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
sb =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 0.5·t²/2 加到 G(s) = 4(s + 4)/(s²(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 4)/(s²(s + 2))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/((s + 1)(s + 2))。求斜坡输入 r(t) = 2t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 5/sG(s) = 10/((s + 1)(s + 2))r(t) = 2t
ess =
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770 Hz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 = 770 Hz
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) = 606/(s(s + 6)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 606/(s(s + 6)(s + 10))
GM = dB