1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (4s + 28)/(s² + 14s + 48)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−6t + B·e−8t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (4s + 28)/(s² + 14s + 48)
A =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 5y′ + 6y = 0,初始条件 y(0) = 9,y′(0) = −1,并求 y(0.2)。
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 9y′(0) = −1t = 0.2 s
y(0.2) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 23/(s + 6) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 23/(s + 6)H = 2
τ = s
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))单位负反馈
Kmax =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 89/(s² + 11s + 89),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 89/(s² + 11s + 89)
tp = s
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 33 Ω,L = 50 mH,C = 47 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。 求电容电压的峰值 vC,max。
R = 33 ΩL = 50 mHC = 47 µFV = 24 V
vC,max = V
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 + 5)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 2)(s² + 2s + 5)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 2)(s² + 2s + 5))
θd = °
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 2t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 10(s + 4)/(s(s + 4)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10(s + 4)/(s(s + 4)(s + 10))r(t) = 1 + 2t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 25 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 1))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的微分增益 Kd。
G(s) = 1/(s(s + 1))Kp = 25ζ = 0.8
Kd = s
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 = 1 Ω 两端,其中 L = 2 mH,C = 2.2 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 1 ΩL = 2 mHC = 2.2 µF
BW = Hz
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) = K/(s(s + 4)(s + 7))。 求给出 2 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 7))GM = 2 dB
K =