1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 20/(s(s + 1)(s + 3)) 对应的 f(t),并计算 f(1.5)。
F(s) = 20/(s(s + 1)(s + 3))t = 1.5 s
f(1.5) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 7y′ + 10y = 0,初始条件 y(0) = 8,y′(0) = 5,并求 y(0.6)。
y″ + 7y′ + 10y = 0y(0) = 8y′(0) = 5t = 0.6 s
y(0.6) =
3.方框图中等
单位负反馈回路的 G(s) = 8(s + 1)/((s + 2)(s + 8))。在参考输入处施加大小为 10 的阶跃。求稳态误差 ess。
G(s) = 8(s + 1)/((s + 2)(s + 8))R = 10
ess =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 3/(s + 4),G₂ = 10/(s + 1),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 1,外部有负反馈 H₂ = 0.25。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 3/(s + 4)G₂ = 10/(s + 1)H₁ = 1H₂ = 0.25
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 78/(s² + 13s + 78),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 78/(s² + 13s + 78)
ωn = rad/s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 5))。求使阶跃响应有 20 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))%OS = 20 %
K =
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 + 9)/(s(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
对于 L(s) = K/((s + 3)(s² + 8s + 25)),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 + 3)(s² + 8s + 25))
θd = °
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 2·t²/2 加到 G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 4))r(t) = 2·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s + 5)。闭环必须满足 ωₙ = 8 rad/s 和 ζ = 1。求积分增益 Ki。
G(s) = 4/(s + 5)ωₙ = 8 rad/sζ = 1
Ki =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 816/((s + 4)(s + 17)) 在 ω = 15 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 816/((s + 4)(s + 17))ω = 15 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) = 162/(s(s + 3)(s + 9))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 162/(s(s + 3)(s + 9))
GM = dB