1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 35/(s(s + 1)(s + 4)) 对应的 f(t),并计算 f(1)。
F(s) = 35/(s(s + 1)(s + 4))t = 1 s
f(1) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 5y′ + 4y = 8·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(0.5)。
y″ + 5y′ + 4y = 8·u(t)u(t) = 10y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.5 s
y(0.5) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 11)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 11))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 3)(s + 9)) 放在单位负反馈回路中。 在最大稳定增益时回路发生振荡。求振荡频率 ω,单位 rad/s。
G(s) = K/(s(s + 3)(s + 9))单位负反馈
ω = rad/s
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 123/(s² + 3s + 41),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 123/(s² + 3s + 41)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 170 Ω,L = 200 mH,C = 10 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 = 170 ΩL = 200 mHC = 10 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 + 3)(s + 5)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 1)(s + 9)) 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 + 1)(s + 9))
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 4/(5s + 1) 由比例增益 K = 10 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 4/(5s + 1)K = 10
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) = 1/(s(s + 5))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的增益 K。
G(s) = 1/(s(s + 5))ζ = 0.5
K =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 396/((s + 2)(s + 11)) 在 ω = 1 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 396/((s + 2)(s + 11))ω = 1 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) = 176/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 176/(s(s + 8))
PM = °