1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (4s + 39)/(s² + 8s + 20) 对应的 f(t),并计算 f(0.3)。
F(s) = (4s + 39)/(s² + 8s + 20)t = 0.3 s
f(0.3) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 8y′ + 15y = 13u 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 = 0.25 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.25)。
y″ + 8y′ + 15y = 13ut = 0.25 s
g(0.25) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 11 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) = 2/(s + 1)H₁ = 3K = 11
T(0) =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 1)(s + 7)) 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 + 1)(s + 7))单位负反馈
Kmax =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 18/(s² + 4s + 18),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) = 18/(s² + 4s + 18)
ts = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 16))。求使阶跃响应有 20 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 20 %
K =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用正反馈,L(s) = 50/(s(s + 3)(s + 5))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 50/(s(s + 3)(s + 5))
N =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 4)(s + 8)) 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 + 4)(s + 8))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 4)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 10))ess = 20 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 5 + 0.5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/((s + 1)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 5t 的稳态误差 ess。
C(s) = 5 + 0.5/sG(s) = 4/((s + 1)(s + 10))r(t) = 5t
ess =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 35(s + 8)/(s(s + 1)) 在 ω = 4 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 35(s + 8)/(s(s + 1))ω = 4 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) = 22/(s(s + 1)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 22/(s(s + 1)(s + 9))
ω180 = rad/s