1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (2s + 20)/(s² + 9s + 14)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−2t + B·e−7t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (2s + 20)/(s² + 9s + 14)
A =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 7y′ + 6y = 18u 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 = 18ut = 0.25 s
g(0.25) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 15)) 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(s + 15))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 78/(s(s + 3)) 放在传感器增益为 H = 1 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。
G(s) = 78/(s(s + 3))H = 1
σ =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 38/(s² + 5s + 76),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 38/(s² + 5s + 76)
tp = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 16))。求使阶跃响应有 2 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 2 %
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 + 3)(s + 4)(s + 6)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6))
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 + 3)(s + 4)),求使闭环极点位于 s = −1 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))s = −1
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 10 + 0.5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 2(s + 3)/(s(s + 1)(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 2(s + 3)/(s(s + 1)(s + 10))r(t) = 10 + 0.5t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 50 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 4))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 1/(s(s + 4))K = 50
tp = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 2106/((s + 9)(s + 18)) 在 ω = 8 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 2106/((s + 9)(s + 18))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) = K/(s(s + 1)(s + 3))。 求给出 15 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))GM = 15 dB
K =