1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (4s + 13)/(s² + 8s + 16) 对应的 f(t),并计算 f(0.3)。
F(s) = (4s + 13)/(s² + 8s + 16)t = 0.3 s
f(0.3) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 7y′ + 10y = 40·u(t),y(0) = 4,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 2。用拉普拉斯变换求 y(0.4)。
y″ + 7y′ + 10y = 40·u(t)y(0) = 4y′(0) = 0u(t) = 2t = 0.4 s
y(0.4) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 3)(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 + 3)(s + 9))单位负反馈
K =
4.方框图困难
比例控制器 K = 22 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 1/(s + 6)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 10 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 22G(s) = 1/(s + 6)D = 10R = 0
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 70/(s² + 13s + 70),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 70/(s² + 13s + 70)
%OS = %
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 4))。求使阶跃响应有 10 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 10 %
K =
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 + 1)(s + 3))。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 + 1)(s + 3))
ω = rad/s
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 8)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.6 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.6
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 5/(0.5s + 1) 由比例增益 K = 9 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 5/(0.5s + 1)K = 9
ess = %
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 4 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 4))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 2/(s(s + 4))K = 4
tp = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 33(s + 10)/(s(s + 8)) 在 ω = 8 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 33(s + 10)/(s(s + 8))ω = 8 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 16/(s(s + 2)(s + 3))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 16/(s(s + 2)(s + 3))
GM = dB