1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 35/(s(s + 4)(s + 6)) 对应的 f(t),并计算 f(0.25)。
F(s) = 35/(s(s + 4)(s + 6))t = 0.25 s
f(0.25) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 9y′ + 20y = 120·u(t)。它从静止开始(y(0) = 0,y′(0) = 0),输入为阶跃 u(t) = 5(t ≥ 0)。用拉普拉斯变换求输出 y(0.25)。
y″ + 9y′ + 20y = 120·u(t)u(t) = 5y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.25 s
y(0.25) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 8)(s + 9)) 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 + 8)(s + 9))单位负反馈
K =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 15/(s + 2),G₂ = 8/(s + 4),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 2,外部有负反馈 H₂ = 0.2。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 15/(s + 2)G₂ = 8/(s + 4)H₁ = 2H₂ = 0.2
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 8.5/(s² + s + 17),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 8.5/(s² + s + 17)
σ =
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 5 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 5 %
ζ =
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 + 2)(s + 6))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))
ω = rad/s
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 + 4)(s + 6)),求使闭环极点位于 s = −1.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −1.5
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 + 1)),必须以 0.2 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 10t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 10tess = 0.2
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) = 5/(s + 2)。闭环必须满足 ωₙ = 10 rad/s 和 ζ = 0.7。求比例增益 Kp。
G(s) = 5/(s + 2)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.7
Kp =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 95/((s + 1)(s + 5)) 在 ω = 4 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 95/((s + 1)(s + 5))ω = 4 rad/s
|G(jω)| = 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) = 740/(s(s + 10))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 740/(s(s + 10))
PM = °