1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 30/(s(s + 2)(s + 3)) 对应的 f(t),并计算 f(0.4)。
F(s) = 30/(s(s + 2)(s + 3))t = 0.4 s
f(0.4) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 4y′ + 3y = 12·u(t),y(0) = 6,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 5。用拉普拉斯变换求 y(0.8)。
y″ + 4y′ + 3y = 12·u(t)y(0) = 6y′(0) = 0u(t) = 5t = 0.8 s
y(0.8) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 21/(s + 1) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.5。 在 R 处施加大小为 5 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 21/(s + 1)H = 0.5R = 5
css =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 19/(s + 2),G₂ = 4/(s + 1),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 2,外部有负反馈 H₂ = 0.25。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 19/(s + 2)G₂ = 4/(s + 1)H₁ = 2H₂ = 0.25
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 130/(s² + 10s + 65),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 130/(s² + 10s + 65)
σ =
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 4 Ω,L = 10 mH,C = 100 µF,在 t = 0 时接到 12 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 4 ΩL = 10 mHC = 100 µFV = 12 V
%OS = %
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 5/(s(s + 1)(s + 4))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 5/(s(s + 1)(s + 4))
N =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 6)(s + 8)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 6)(s + 8))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 10 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 20/(s(s + 1)(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20/(s(s + 1)(s + 2))r(t) = 10 + 4t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 5))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的增益 K。
G(s) = 10/(s(s + 5))ζ = 0.5
K =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 5472/((s + 16)(s + 18)) 在 ω = 20 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 5472/((s + 16)(s + 18))ω = 20 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) = 9/(s(s + 5))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 9/(s(s + 5))
PM = °