1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (5s + 33)/(s² + 15s + 56)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−7t + B·e−8t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (5s + 33)/(s² + 15s + 56)
A =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 3y′ + 2y = 6·u(t),y(0) = 5,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(0.3)。
y″ + 3y′ + 2y = 6·u(t)y(0) = 5y′(0) = 0u(t) = 2t = 0.3 s
y(0.3) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 3(s + 5)/((s + 3)(s + 4))。在参考输入处施加大小为 10 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 3(s + 5)/((s + 3)(s + 4))R = 10
ess =
4.方框图困难
比例控制器 K = 25 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 6/(s + 2)。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 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 25G(s) = 6/(s + 2)D = 5R = 0
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 54/(s² + 8s + 54),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 54/(s² + 8s + 54)
tp = s
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 27 Ω,L = 20 mH,C = 10 µF,在 t = 0 时接到 24 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 27 ΩL = 20 mHC = 10 µFV = 24 V
tp = ms
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 224 下运行,L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))。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 + 6)(s + 8))K = 224
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K/(s(s + 5)(s + 4))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 4))
σa =
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 5 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 20/(s(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20/(s(s + 10))r(t) = 5 + 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) = 5/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.707 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 4))ζ = 0.707
K =
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 高通滤波器有R = 47 Ω, L = 22 mH。输入为170 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 ΩL = 22 mHf = 170 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) = 340/(s(s + 20))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 340/(s(s + 20))
ωc = rad/s