1.拉普拉斯变换中等
F(s) = 13/(s² + 12s + 35)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−5t + B·e−7t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = 13/(s² + 12s + 35)
A =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 11y′ + 30y = 0,初始条件 y(0) = −3,y′(0) = −15,并求 y(0.1)。
y″ + 11y′ + 30y = 0y(0) = −3y′(0) = −15t = 0.1 s
y(0.1) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 7/(s + 2) 带有一个增益为 H₁ = 4 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 11 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 7/(s + 2)H₁ = 4K = 11
T(0) =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 4)(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(s + 4)(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) = 194/(s² + 9s + 97),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 194/(s² + 9s + 97)
tp = s
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 20 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 20 %
ζ =
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 + 3)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −4 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
sb =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 10·t²/2 加到 G(s) = 10(s + 4)/(s²(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 4)/(s²(s + 4))r(t) = 10·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 5/(s(s + 4))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 5/(s(s + 4))K = 40
%OS = %
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 1 kΩ, C = 47 nF。输入为10 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1 kΩC = 47 nFf = 10 kHz
|H| = 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) = 296/(s(s + 4)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 296/(s(s + 4)(s + 9))
ω180 = rad/s