1.拉普拉斯变换中等
F(s) = 25/(s² + 9s + 8)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−t + B·e−8t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = 25/(s² + 9s + 8)
A =
2.拉普拉斯变换困难
某系统由微分方程 y″ + 6y′ + 8y = 2u′ + 5u 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 = 0.2 s 时计算冲激响应 g(t)。求 g(0.2)。
y″ + 6y′ + 8y = 2u′ + 5ut = 0.2 s
g(0.2) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 6)) 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 + 6))单位负反馈
K =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
G(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))单位负反馈
Kmax =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 164/(s² + 4s + 82),输入为单位阶跃。 求固有频率 ωn,单位 rad/s。
G(s) = 164/(s² + 4s + 82)
ωn = rad/s
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应显示出 12 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 0.1 s。求固有频率 ωn。
%OS = 12 %tp = 0.1 s
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 + 4)/(s(s + 1)(s + 2)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 4)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 4)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.4 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.4
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
输入 r(t) = 2 + 5t(阶跃加斜坡)加到 G(s) = 20(s + 4)/(s(s + 2)(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 20(s + 4)/(s(s + 2)(s + 4))r(t) = 2 + 5t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 8 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s(s + 4))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 2/(s(s + 4))K = 8
%OS = %
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 = 10 Ω 两端,其中 L = 5 mH,C = 10 µF。 求 −3 dB 带宽 BW,单位为 Hz。
R = 10 ΩL = 5 mHC = 10 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) = 574/(s(s + 6)(s + 9))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 574/(s(s + 6)(s + 9))
GM = dB