1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (s + 38)/(s² + 4s + 29) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (s + 38)/(s² + 4s + 29)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 5y′ + 6y = 0,初始条件 y(0) = 6,y′(0) = 3,并求 y(0.5)。
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 6y′(0) = 3t = 0.5 s
y(0.5) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 12(s + 2)/((s + 3)(s + 9))。在参考输入处施加大小为 1 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 12(s + 2)/((s + 3)(s + 9))R = 1
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) = 3/(s + 5)。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 0.12 的最小增益 K。
G(s) = 3/(s + 5)D = 10css ≤ 0.12
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 26.5/(s² + 10s + 53),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 26.5/(s² + 10s + 53)
tp = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 2))。求使阶跃响应有 15 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))%OS = 15 %
K =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
对象 G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 1)) 在 s = 3 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。
G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 1))
Kmin =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 1)(s² + 4s + 20)),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 + 1)(s² + 4s + 20))
θd = °
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 5 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 10/(s(s + 1)(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 10/(s(s + 1)(s + 4))r(t) = 5 + 4t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 8))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 1/(s(s + 8))K = 50
%OS = %
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 9(s + 19)/(s(s + 12)) 在 ω = 1 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 9(s + 19)/(s(s + 12))ω = 1 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) = 310/(s(s + 20))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 310/(s(s + 20))
PM = °