1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 40/(s(s + 1)(s + 3)) 对应的 f(t),并计算 f(1.2)。
F(s) = 40/(s(s + 1)(s + 3))t = 1.2 s
f(1.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 6y′ + 8y = 48·u(t)。它从静止开始(y(0) = 0,y′(0) = 0),输入为阶跃 u(t) = 1(t ≥ 0)。用拉普拉斯变换求输出 y(0.6)。
y″ + 6y′ + 8y = 48·u(t)u(t) = 1y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.6 s
y(0.6) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 7)) 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 + 7))单位负反馈
K =
4.方框图困难
比例控制器 K = 8 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 8/(s + 3)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 8G(s) = 8/(s + 3)D = 5R = 0
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 201/(s² + 4s + 67),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 201/(s² + 4s + 67)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 85 Ω,L = 200 mH,C = 10 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。 求电压第一个峰值出现的时间 tp,单位 ms。
R = 85 ΩL = 200 mHC = 10 µFV = 24 V
tp = ms
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 63/(s(s + 1)(s + 6))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 63/(s(s + 1)(s + 6))
N =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 5)(s² + 4s + 13)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。
L(s) = K/((s + 5)(s² + 4s + 13))
θd = °
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 5)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 20 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 5)(s + 10))ess = 20 %
K =
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) = 2/(s(s + 10))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的增益 K。
G(s) = 2/(s(s + 10))ζ = 0.6
K =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 9(s + 18)/(s(s + 2)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 9(s + 18)/(s(s + 2))ω = 0.5 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) = 190/(s(s + 20))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 190/(s(s + 20))
ωc = rad/s