1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = 19/(s² + 6s + 18) 对应的 f(t),并计算 f(0.6)。
F(s) = 19/(s² + 6s + 18)t = 0.6 s
f(0.6) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 11y′ + 30y = 3u′ + 20u 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 = 0.3 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.3)。
y″ + 11y′ + 30y = 3u′ + 20ut = 0.3 s
g(0.3) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 7)(s + 10)) 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 + 7)(s + 10))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 72/(s(s + 12)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 72/(s(s + 12))H = 2
σ =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 102/(s² + 7s + 34),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 102/(s² + 7s + 34)
ζ =
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 12 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.8 s。求固有频率 ωn。
%OS = 12 %tp = 0.8 s
ωn = rad/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 + 8)/(s(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 8)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.3 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.3
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 4t 加到 G(s) = 4(s + 4)/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 4)/(s(s + 4))r(t) = 4t
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) = 2/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 5 rad/s 和 ζ = 0.6。求比例增益 Kp。
G(s) = 2/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.6
Kp =
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 47 kΩ, C = 1 nF。输入为6.8 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 kΩC = 1 nFf = 6.8 kHz
φ = °
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) = 172/(s(s + 6)(s + 7))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。
L(s) = 172/(s(s + 6)(s + 7))
ω180 = rad/s