1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (5s + 17)/(s² + 3s + 2)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−t + B·e−2t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (5s + 17)/(s² + 3s + 2)
A =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 7y′ + 6y = 24·u(t),y(0) = 6,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(0.75)。
y″ + 7y′ + 6y = 24·u(t)y(0) = 6y′(0) = 0u(t) = 2t = 0.75 s
y(0.75) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 31/(s + 10) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.1。 在 R 处施加大小为 24 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 31/(s + 10)H = 0.1R = 24
css =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 56/(s(s + 5)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd(取正值),单位 rad/s。
G(s) = 56/(s(s + 5))H = 2
ωd = rad/s
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 162/(s² + 14s + 81),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 162/(s² + 14s + 81)
ts = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 225/(s(s + 4))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 225/(s(s + 4))
ts = 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 + 5)/(s(s + 1)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)(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 + 3)(s + 7)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 3)(s + 7))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 3t 加到 G(s) = 4/(s(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4/(s(s + 10))r(t) = 3t
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) = 10/(s(s + 8))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的增益 K。
G(s) = 10/(s(s + 8))ζ = 0.5
K =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 37(s + 20)/(s(s + 3)) 在 ω = 2 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 37(s + 20)/(s(s + 3))ω = 2 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 12/(s(s + 3)(s + 5))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 12/(s(s + 3)(s + 5))
ω180 = rad/s