1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (5s + 26)/(s² + 11s + 28)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−4t + B·e−7t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (5s + 26)/(s² + 11s + 28)
A =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 6y′ + 5y = 0,初始条件 y(0) = 8,y′(0) = 10,并求 y(0.75)。
y″ + 6y′ + 5y = 0y(0) = 8y′(0) = 10t = 0.75 s
y(0.75) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 5) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 16 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 8/(s + 5)H₁ = 1K = 16
p =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 22/(s(s + 2)) 放在传感器增益为 H = 1 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd(取正值),单位 rad/s。
G(s) = 22/(s(s + 2))H = 1
ωd = rad/s
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 20/(s² + 5s + 10),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 20/(s² + 5s + 10)
tp = 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 15 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 15 %
K =
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 + 1)(s + 6))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 6)/(s(s + 5)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −5 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 6)/(s(s + 5))
si =
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 4t 加到 G(s) = 5/(s(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5/(s(s + 10))r(t) = 4t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 5 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 8))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 10/(s(s + 8))K = 5
tp = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 2160/((s + 8)(s + 15)) 在 ω = 8 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 2160/((s + 8)(s + 15))ω = 8 rad/s
|G(jω)| = 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) = 36/(s(s + 1)(s + 7))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 36/(s(s + 1)(s + 7))
ω180 = rad/s