1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (2s + 9)/(s² + 6s + 9) 对应的 f(t),并计算 f(0.25)。
F(s) = (2s + 9)/(s² + 6s + 9)t = 0.25 s
f(0.25) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 7y′ + 10y = 40·u(t),y(0) = 3,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 5。用拉普拉斯变换求 y(0.6)。
y″ + 7y′ + 10y = 40·u(t)y(0) = 3y′(0) = 0u(t) = 5t = 0.6 s
y(0.6) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 4)(s + 8)) 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 + 4)(s + 8))单位负反馈
K =
4.方框图困难
比例控制器 K = 3 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 2/(s + 1)。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 1 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 3G(s) = 2/(s + 1)D = 1R = 0
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 85/(s² + 11s + 85),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 85/(s² + 11s + 85)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 120 Ω,L = 10 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 10 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 = 120 ΩL = 10 mHC = 1 µFV = 10 V
ωn = rad/s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))
ω = rad/s
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 4)(s + 12)) 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 + 4)(s + 12))
K =
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 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 2t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 2tess = 0.5
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 8))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 2/(s(s + 8))K = 40
%OS = %
11.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 10 Ω 两端,其中 L = 50 mH,C = 1 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 10 ΩL = 50 mHC = 1 µF
BW = Hz
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) = 800/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 800/(s(s + 10))
ωc = rad/s