1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (4s + 18)/(s² + 8s + 20) 对应的 f(t),并计算 f(0.3)。
F(s) = (4s + 18)/(s² + 8s + 20)t = 0.3 s
f(0.3) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 7y′ + 12y = 0,初始条件 y(0) = 5,y′(0) = 12,并求 y(0.2)。
y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 5y′(0) = 12t = 0.2 s
y(0.2) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 7) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 4 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 8/(s + 7)H₁ = 5K = 4
p =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 12/(s + 2),G₂ = 5/(s + 3),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 4,外部有负反馈 H₂ = 0.25。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 12/(s + 2)G₂ = 5/(s + 3)H₁ = 4H₂ = 0.25
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 5/(s² + 3s + 5),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 5/(s² + 3s + 5)
ts = 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 20 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 20 %
K =
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 6 下运行,L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))。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 + 1)(s + 3))K = 6
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10)) 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 + 10))
sb =
9.稳态误差与 PID 控制中等
过程 G(s) = 2.5/(2s + 1) 由比例增益 K = 1 在单位负反馈回路中控制。求阶跃输入的稳态误差 ess,以阶跃大小的百分数表示。
G(s) = 2.5/(2s + 1)K = 1
ess = %
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 25 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 6))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 1/(s(s + 6))K = 25
ts = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 20(s + 9)/(s(s + 15)) 在 ω = 10 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 20(s + 9)/(s(s + 15))ω = 10 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) = 42/(s(s + 5)(s + 7))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 42/(s(s + 5)(s + 7))
GM = dB