1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (5s + 37)/(s² + 8s + 16) 对应的 f(t),并计算 f(0.25)。
F(s) = (5s + 37)/(s² + 8s + 16)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″ + 4y′ + 3y = 4u′ + 4u 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 = 0.4 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.4)。
y″ + 4y′ + 3y = 4u′ + 4ut = 0.4 s
g(0.4) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 2)(s + 11)) 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 + 2)(s + 11))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = 70/(s(s + 6)) 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) = 70/(s(s + 6))H = 1
σ =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 25/(s² + 2s + 25),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 25/(s² + 2s + 25)
tp = s
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 15 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 15 %
ζ =
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) = 648/(s(s + 3)(s + 6))。有多少个闭环极点 N 位于右半平面?
L(s) = 648/(s(s + 3)(s + 6))
N =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴。求分离点 sb。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))
sb =
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 1 + 4t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 20(s + 2)/(s(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 2)/(s(s + 4))r(t) = 1 + 4t
ess =
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) = 1/(s(s + 8))。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 1/(s(s + 8))K = 40
tp = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 504/((s + 9)(s + 14)) 在 ω = 30 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。
G(s) = 504/((s + 9)(s + 14))ω = 30 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) = 32/(s(s + 8))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 32/(s(s + 8))
ωc = rad/s