1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (3s + 21)/(s² + 10s + 25) 对应的 f(t),并计算 f(0.1)。
F(s) = (3s + 21)/(s² + 10s + 25)t = 0.1 s
f(0.1) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 5y′ + 6y = 18·u(t),y(0) = 1,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 2。用拉普拉斯变换求 y(0.6)。
y″ + 5y′ + 6y = 18·u(t)y(0) = 1y′(0) = 0u(t) = 2t = 0.6 s
y(0.6) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 1(s + 2)/((s + 7)(s + 8))。在参考输入处施加大小为 5 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 1(s + 2)/((s + 7)(s + 8))R = 5
ess =
4.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 9/(s + 6)。在 R = 0 时,大小为 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.3 的最小增益 K。
G(s) = 9/(s + 6)D = 10css ≤ 0.3
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 11/(s² + s + 11),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) = 11/(s² + s + 11)
ts = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 10))。求使阶跃响应有 10 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 10 %
K =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 56 下运行,L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10))K = 56
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 4)(s² + 4s + 8)),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 + 4)(s² + 4s + 8))
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(s + 1)),必须以 0.05 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 5t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 5tess = 0.05
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) = 4/(s(s + 5))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.8 的增益 K。
G(s) = 4/(s(s + 5))ζ = 0.8
K =
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 2.2 kΩ, C = 2.2 nF。输入为99 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 2.2 kΩC = 2.2 nFf = 99 kHz
|H| = 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) = K/(s(s + 3)(s + 5))。 求给出 6 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))GM = 6 dB
K =