1.拉普拉斯变换中等
用配方法求 F(s) = (s + 10)/(s² + 8s + 17) 对应的 f(t),并计算 f(0.3)。
F(s) = (s + 10)/(s² + 8s + 17)t = 0.3 s
f(0.3) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 2y′ + 10y = 3u′ + 19u 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 = 0.3 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.3)。
y″ + 2y′ + 10y = 3u′ + 19ut = 0.3 s
g(0.3) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/((s + 1)(s + 12)) 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 + 1)(s + 12))单位负反馈
K =
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) = 7/(s + 2)。在 R = 0 时,大小为 0.5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.35 的最小增益 K。
G(s) = 7/(s + 2)D = 0.5css ≤ 0.35
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 195/(s² + 6s + 65),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 195/(s² + 6s + 65)
σ =
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = K/(s(s + 6))。求使阶跃响应有 30 % 超调量的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 30 %
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 + 12)/(s(s + 2)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −1 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1))
si =
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 + 2))。求使阶跃输入的稳态误差为 25 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2))ess = 25 %
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 16 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 4))。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 2/(s(s + 4))K = 16
ts = s
11.伯德图与裕度中等
在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 50 Ω 两端,其中 L = 100 mH,C = 0.1 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 50 ΩL = 100 mHC = 0.1 µF
BW = Hz
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) = 4.5/(s(s + 1))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 4.5/(s(s + 1))
ωc = rad/s