1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 20/(s(s + 4)(s + 5)) 对应的 f(t),并计算 f(0.1)。
F(s) = 20/(s(s + 4)(s + 5))t = 0.1 s
f(0.1) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 11y′ + 30y = 75·u(t)。它从静止开始(y(0) = 0,y′(0) = 0),输入为阶跃 u(t) = 5(t ≥ 0)。用拉普拉斯变换求输出 y(0.1)。
y″ + 11y′ + 30y = 75·u(t)u(t) = 5y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.1 s
y(0.1) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 5/(s + 4) 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 = 15 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。
G(s) = 5/(s + 4)H₁ = 5K = 15
T(0) =
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) = 6/(s + 9)。在 R = 0 时,大小为 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 0.6667 的最小增益 K。
G(s) = 6/(s + 9)D = 5css ≤ 0.6667
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 32/(s² + 5s + 32),输入为单位阶跃。 极点为 s = σ ± jωd。求实部 σ。
G(s) = 32/(s² + 5s + 32)
σ =
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 25 Ω,L = 10 mH,C = 10 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。 求无阻尼固有频率 ωn,单位 rad/s。
R = 25 ΩL = 10 mHC = 10 µFV = 12 V
ωn = rad/s
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 + 7)/(s(s + 2)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
某单位负反馈回路的 L(s) = K/(s(s + 8)(s + 4))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 8)(s + 4))
σa =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 5)(s + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 4 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 5)(s + 10))ess = 4 %
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) = 5/(s(s + 8))。求使闭环阻尼比 ζ = 0.6 的增益 K。
G(s) = 5/(s(s + 8))ζ = 0.6
K =
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 = 100 Ω 两端,其中 L = 100 mH,C = 0.1 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。
R = 100 ΩL = 100 mHC = 0.1 µF
f0 = 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) = 3.2/(s(s + 4))。 求相位裕度 PM,单位为度。
L(s) = 3.2/(s(s + 4))
PM = °