1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (3s + 30)/(s² + 10s + 25) 对应的 f(t),并计算 f(0.4)。
F(s) = (3s + 30)/(s² + 10s + 25)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″ + 11y′ + 30y = 0,初始条件 y(0) = 1,y′(0) = 14,并求 y(0.1)。
y″ + 11y′ + 30y = 0y(0) = 1y′(0) = 14t = 0.1 s
y(0.1) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 34/(s(s + 1))。参考输入是斜坡 r(t) = 10·t。求稳态误差 ess。
G(s) = 34/(s(s + 1))r(t) = 10·t
ess =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 3)(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 + 1)(s + 3)(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) = 39/(s² + 8s + 39),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 39/(s² + 8s + 39)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 15 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 15 %
ζ =
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 + 7)/(s(s + 1)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)),求使闭环极点位于 s = −0.5 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))s = −0.5
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 5·t²/2 加到 G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 2)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 2))r(t) = 5·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 5 rad/s 和 ζ = 0.6。求积分增益 Ki。
G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.6
Ki =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 5472/((s + 16)(s + 19)) 在 ω = 15 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 5472/((s + 16)(s + 19))ω = 15 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) = 150/(s(s + 5))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 150/(s(s + 5))
ωc = rad/s