1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (4s + 10)/(s² + 12s + 32)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−4t + B·e−8t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (4s + 10)/(s² + 12s + 32)
A =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 11y′ + 30y = 0,初始条件 y(0) = 9,y′(0) = 15,并求 y(0.1)。
y″ + 11y′ + 30y = 0y(0) = 9y′(0) = 15t = 0.1 s
y(0.1) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 14)) 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 + 14))单位负反馈
K =
4.方框图困难
比例控制器 K = 21 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 4/(s + 7)。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 = 21G(s) = 4/(s + 7)D = 1R = 0
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 43/(s² + 4s + 43),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 43/(s² + 4s + 43)
tp = s
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 20))。求使阶跃响应有 2 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 20))%OS = 2 %
K =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 48 下运行,L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))K = 48
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已画出 L(s) = K/((s + 4)(s + 5)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。
L(s) = K/((s + 4)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 1)(s + 4))。求使阶跃输入的稳态误差为 2 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 2 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 4/(s(s + 10))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.5 的增益 K。
G(s) = 4/(s(s + 10))ζ = 0.5
K =
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 30(s + 18)/(s(s + 4)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 30(s + 18)/(s(s + 4))ω = 0.5 rad/s
∠G(jω) = °
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 10 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))GM = 10 dB
K =