1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (5s + 9)/(s² + 6s + 9) 对应的 f(t),并计算 f(0.2)。
F(s) = (5s + 9)/(s² + 6s + 9)t = 0.2 s
f(0.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 3y′ + 2y = 2·u(t),y(0) = 6,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″ + 3y′ + 2y = 2·u(t)y(0) = 6y′(0) = 0u(t) = 2t = 0.6 s
y(0.6) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 17)) 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 + 17))单位负反馈
K =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 4/(s + 1),G₂ = 3/(s + 2),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.2。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 4/(s + 1)G₂ = 3/(s + 2)H₁ = 1H₂ = 0.2
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 10/(s² + 2s + 5),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 10/(s² + 2s + 5)
tp = s
6.阶跃响应困难
质量 m = 2.5 kg 的物体挂在弹簧 k = 800 N/m 上,带有黏性阻尼器 c = 36 N·s/m(m·x″ + c·x′ + k·x = F)。在静止平衡状态下,突然施加恒力 F = 50 N。 求阻尼比 ζ。
m = 2.5 kgk = 800 N/mc = 36 N·s/mF = 50 N
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 + 1)(s + 2)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −1 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求分离点 sb。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1))
sb =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 4))。求使阶跃输入的稳态误差为 2 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 2 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = 1 + 5/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/((s + 4)(s + 10))。求斜坡输入 r(t) = 1t 的稳态误差 ess。
C(s) = 1 + 5/sG(s) = 10/((s + 4)(s + 10))r(t) = 1t
ess =
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 = 2 mH,C = 4.7 µF。 求品质因数 Q。
R = 10 ΩL = 2 mHC = 4.7 µF
Q =
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) = 200/(s(s + 8))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 200/(s(s + 8))
PM = °