1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (4s + 24)/(s² + 6s + 9) 对应的 f(t),并计算 f(0.3)。
F(s) = (4s + 24)/(s² + 6s + 9)t = 0.3 s
f(0.3) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 7y′ + 12y = 72·u(t)。它从静止开始(y(0) = 0,y′(0) = 0),输入为阶跃 u(t) = 10(t ≥ 0)。用拉普拉斯变换求输出 y(0.1)。
y″ + 7y′ + 12y = 72·u(t)u(t) = 10y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.1 s
y(0.1) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 34/(s + 6) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.5。 在 R 处施加大小为 24 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 34/(s + 6)H = 0.5R = 24
css =
4.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 10/(s + 7)。在 R = 0 时,大小为 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 1.429 的最小增益 K。
G(s) = 10/(s + 7)D = 10css ≤ 1.429
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 76/(s² + 10s + 38),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 76/(s² + 10s + 38)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 45 Ω,L = 100 mH,C = 2 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。 求无阻尼固有频率 ωn,单位 rad/s。
R = 45 ΩL = 100 mHC = 2 µFV = 12 V
ωn = rad/s
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 + 3)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
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 + 6)(s + 4)(s + 1))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 4)(s + 1))
σa =
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 + 2)),必须以 0.1 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 2tess = 0.1
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 8))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 1/(s(s + 8))K = 50
tp = 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 = 100 Ω 两端,其中 L = 100 mH,C = 2.2 µF。 求品质因数 Q。
R = 100 ΩL = 100 mHC = 2.2 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) = 370/(s(s + 20))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 370/(s(s + 20))
PM = °