1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = 17/(s² + 4s + 8) 对应的 f(t),并计算 f(0.1)。
F(s) = 17/(s² + 4s + 8)t = 0.1 s
f(0.1) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 7y′ + 10y = 20·u(t)。它从静止开始(y(0) = 0,y′(0) = 0),输入为阶跃 u(t) = 2(t ≥ 0)。用拉普拉斯变换求输出 y(0.4)。
y″ + 7y′ + 10y = 20·u(t)u(t) = 2y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.4 s
y(0.4) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 10/(s + 5) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 19 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) = 10/(s + 5)H₁ = 0.5K = 19
T(0) =
4.方框图困难
比例控制器 K = 20 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 4/(s + 9)。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 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 20G(s) = 4/(s + 9)D = 0.5R = 0
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 82/(s² + 3s + 82),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 82/(s² + 3s + 82)
σ =
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 126 Ω,L = 100 mH,C = 1 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 = 126 ΩL = 100 mHC = 1 µFV = 12 V
%OS = %
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 + 7)/(s(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 14)/(s(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −8 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求分离点 sb。
L(s) = K(s + 14)/(s(s + 8))
sb =
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 + 10)),必须以 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 1tess = 0.5
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 16 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 8))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 10/(s(s + 8))K = 16
tp = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 高通滤波器有R = 10 kΩ, C = 4.7 nF。输入为850 Hz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 10 kΩC = 4.7 nFf = 850 Hz
|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) = 3/(s(s + 1))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 3/(s(s + 1))
ωc = rad/s