1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (s + 18)/(s² + 2s + 1) 对应的 f(t),并计算 f(0.75)。
F(s) = (s + 18)/(s² + 2s + 1)t = 0.75 s
f(0.75) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 10y′ + 24y = 0,初始条件 y(0) = −9,y′(0) = −2,并求 y(0.3)。
y″ + 10y′ + 24y = 0y(0) = −9y′(0) = −2t = 0.3 s
y(0.3) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 28/(s + 10) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 在 R 处施加大小为 1 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 28/(s + 10)H = 2R = 1
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) = 2/(s + 8)。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 0.5 的最小增益 K。
G(s) = 2/(s + 8)D = 10css ≤ 0.5
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 198/(s² + 10s + 99),输入为单位阶跃。 求阻尼比 ζ。
G(s) = 198/(s² + 10s + 99)
ζ =
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 170 Ω,L = 20 mH,C = 1 µF,在 t = 0 时接到 12 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 170 ΩL = 20 mHC = 1 µFV = 12 V
%OS = %
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) = 1008/(s(s + 6)(s + 8))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 1008/(s(s + 6)(s + 8))
N =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −2 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))
sb =
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 + 2)),必须以 0.5 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 1t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 1tess = 0.5
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s(s + 10))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 10/(s(s + 10))K = 40
ts = s
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 4.7 nF。输入为100 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 3.3 kΩC = 4.7 nFf = 100 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) = 100/(s(s + 2)(s + 7))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 100/(s(s + 2)(s + 7))
GM = dB