1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (2s + 15)/(s² + 4s + 20) 对应的 f(t),并计算 f(0.25)。
F(s) = (2s + 15)/(s² + 4s + 20)t = 0.25 s
f(0.25) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 7y′ + 6y = 12u 描述,输入为 u(t),输出为 y(t)。求它的传递函数 G(s) = Y(s)/U(s)(零初始条件),并在 t = 0.25 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.25)。
y″ + 7y′ + 6y = 12ut = 0.25 s
g(0.25) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 9/(s + 10) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 求闭环的时间常数 τ。
G(s) = 9/(s + 10)H = 0.25
τ = s
4.方框图困难
比例控制器 K = 2 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 8/(s + 10)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 1 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 2G(s) = 8/(s + 10)D = 1R = 0
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 77/(s² + 4s + 77),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 77/(s² + 4s + 77)
ωn = rad/s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 100/(s(s + 8))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 100/(s(s + 8))
ts = 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 + 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
对于回路 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)),求使闭环极点位于 s = −1 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))s = −1
K =
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 + 5)),必须以 0.05 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 10t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))r(t) = 10tess = 0.05
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 10 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 2))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 4/(s(s + 2))K = 10
ts = s
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 = 5 Ω 两端,其中 L = 5 mH,C = 0.22 µF。 求品质因数 Q。
R = 5 ΩL = 5 mHC = 0.22 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) = 5/(s(s + 5))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 5/(s(s + 5))
PM = °