1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 60/(s(s + 1)(s + 3)) 对应的 f(t),并计算 f(0.5)。
F(s) = 60/(s(s + 1)(s + 3))t = 0.5 s
f(0.5) =
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) = −10,y′(0) = 4,并求 y(0.2)。
y″ + 11y′ + 30y = 0y(0) = −10y′(0) = 4t = 0.2 s
y(0.2) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 6)) 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 + 6))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 36/(s(s + 8)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 36/(s(s + 8))H = 2
σ =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 48/(s² + 7s + 24),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) = 48/(s² + 7s + 24)
ts = s
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 50 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 1 s。求固有频率 ωn。
%OS = 50 %tp = 1 s
ωn = rad/s
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 + 8)/(s(s + 1)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 6)(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 + 6)(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 + 2)(s + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 4 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 4 %
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 + 8))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.4 的增益 K。
G(s) = 2/(s(s + 8))ζ = 0.4
K =
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 1 kΩ, C = 100 nF。输入为8 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 1 kΩC = 100 nFf = 8 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) = 360/(s(s + 10))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 360/(s(s + 10))
PM = °