1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (3s + 21)/(s² + 6s + 9) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (3s + 21)/(s² + 6s + 9)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 6y′ + 13y = 3u′ + 5u 描述,输入为 u(t),输出为 y(t)。求它的传递函数 G(s) = Y(s)/U(s)(零初始条件),并在 t = 0.1 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.1)。
y″ + 6y′ + 13y = 3u′ + 5ut = 0.1 s
g(0.1) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 3) 带有一个增益为 H₁ = 1 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) = 6/(s + 3)H₁ = 1K = 19
T(0) =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 8/(s + 3),G₂ = 7/(s + 6),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.25。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 8/(s + 3)G₂ = 7/(s + 6)H₁ = 1H₂ = 0.25
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 96/(s² + 8s + 96),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 96/(s² + 8s + 96)
ωn = rad/s
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 26 Ω,L = 10 mH,C = 22 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 = 26 ΩL = 10 mHC = 22 µFV = 24 V
tp = ms
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 + 1)(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 4)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.3 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.3
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 50/(s(s + 1)(s + 5)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 50/(s(s + 1)(s + 5))r(t) = 2 + 0.5t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 2 + 4/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/((s + 5)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 1t 的稳态误差 ess。
C(s) = 2 + 4/sG(s) = 2/((s + 5)(s + 10))r(t) = 1t
ess =
11.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 50 Ω 两端,其中 L = 20 mH,C = 0.22 µF。 求品质因数 Q。
R = 50 ΩL = 20 mHC = 0.22 µF
Q =
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) = 102/(s(s + 3)(s + 6))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 102/(s(s + 3)(s + 6))
GM = dB