1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (s + 35)/(s² + 9s + 20)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−4t + B·e−5t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (s + 35)/(s² + 9s + 20)
A =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 9y′ + 18y = 0,初始条件 y(0) = 10,y′(0) = 15,并求 y(0.2)。
y″ + 9y′ + 18y = 0y(0) = 10y′(0) = 15t = 0.2 s
y(0.2) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 38/(s + 5) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.1。 在 R 处施加大小为 5 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 38/(s + 5)H = 0.1R = 5
css =
4.方框图困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 9/(s + 9)。在 R = 0 时,大小为 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.2 的最小增益 K。
G(s) = 9/(s + 9)D = 10css ≤ 0.2
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 48/(s² + 10s + 48),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 48/(s² + 10s + 48)
σ =
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 135/(s(s + 8))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 135/(s(s + 8))
ts = s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路采用负反馈,L(s) = 252/(s(s + 3)(s + 4))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 252/(s(s + 3)(s + 4))
N =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 8)/(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 + 8)/(s(s + 5))
si =
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 + 10)),必须以 0.1 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 5t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 5tess = 0.1
K =
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) = 10/(s + 4)。闭环必须满足 ωₙ = 5 rad/s 和 ζ = 0.7。求积分增益 Ki。
G(s) = 10/(s + 4)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.7
Ki =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 1020/((s + 6)(s + 17)) 在 ω = 10 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 1020/((s + 6)(s + 17))ω = 10 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) = K/(s(s + 5)(s + 6))。 求给出 15 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))GM = 15 dB
K =