1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (3s + 22)/(s² + 2s + 1) 对应的 f(t),并计算 f(0.3)。
F(s) = (3s + 22)/(s² + 2s + 1)t = 0.3 s
f(0.3) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 8y′ + 15y = 0,初始条件 y(0) = 8,y′(0) = 15,并求 y(0.25)。
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 8y′(0) = 15t = 0.25 s
y(0.25) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 2/(s + 4) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 12 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 2/(s + 4)H₁ = 0.5K = 12
p =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 36/(s(s + 2)) 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) = 36/(s(s + 2))H = 2
ωd = rad/s
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 83/(s² + 12s + 83),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 83/(s² + 12s + 83)
ζ =
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 20 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.2 s。求固有频率 ωn。
%OS = 20 %tp = 0.2 s
ωn = rad/s
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 + 8))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 2·t²/2 加到 G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 10))r(t) = 2·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PD 控制器 C(s) = 2 + Kd·s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 4))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的微分增益 Kd。
G(s) = 10/(s(s + 4))Kp = 2ζ = 0.6
Kd = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 660/((s + 11)(s + 20)) 在 ω = 2 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 660/((s + 11)(s + 20))ω = 2 rad/s
|G(jω)| = dB
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) = 8/(s(s + 5))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 8/(s(s + 5))
PM = °