1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 40/(s(s + 2)(s + 6)) 对应的 f(t),并计算 f(0.4)。
F(s) = 40/(s(s + 2)(s + 6))t = 0.4 s
f(0.4) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 3y′ + 2y = 0,初始条件 y(0) = −9,y′(0) = 10,并求 y(0.3)。
y″ + 3y′ + 2y = 0y(0) = −9y′(0) = 10t = 0.3 s
y(0.3) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 6/(s + 5) 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) = 6/(s + 5)H = 2
τ = s
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 14/(s + 3),G₂ = 1/(s + 3),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 2,外部有负反馈 H₂ = 0.2。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 14/(s + 3)G₂ = 1/(s + 3)H₁ = 2H₂ = 0.2
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 4/(s² + 3s + 8),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) = 4/(s² + 3s + 8)
ts = s
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 30 Ω,L = 500 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。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 30 ΩL = 500 mHC = 22 µFV = 24 V
%OS = %
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 + 2)(s + 3))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3))
ω = rad/s
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 0.5t 加到 G(s) = 20/(s(s + 1)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20/(s(s + 1))r(t) = 0.5t
ess =
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) = 2/(s(s + 10))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 2/(s(s + 10))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 = 2 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 4.7 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 2 ΩL = 1 mHC = 4.7 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) = 240/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 240/(s(s + 8))
PM = °