1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 35/(s(s + 2)(s + 3)) 对应的 f(t),并计算 f(0.25)。
F(s) = 35/(s(s + 2)(s + 3))t = 0.25 s
f(0.25) =
2.拉普拉斯变换困难
用拉普拉斯变换解 y″ + 3y′ + 2y = 0,初始条件 y(0) = −3,y′(0) = −9,并求 y(0.2)。
y″ + 3y′ + 2y = 0y(0) = −3y′(0) = −9t = 0.2 s
y(0.2) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 14/(s + 7) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 在 R 处施加大小为 12 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 14/(s + 7)H = 0.25R = 12
css =
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) = 8/(s + 10)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.016 的最小增益 K。
G(s) = 8/(s + 10)D = 2css ≤ 0.016
K =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 126/(s² + 5s + 63),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 126/(s² + 5s + 63)
%OS = %
6.阶跃响应困难
单位负反馈回路的 G(s) = 35/(s(s + 2))。用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求闭环阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 35/(s(s + 2))
ts = s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))
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 + 5)(s + 6))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
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(s + 5)),必须以 0.01 的稳态误差跟踪斜坡 r(t) = 5t。求增益 K。
G(s) = K/(s(s + 5))r(t) = 5tess = 0.01
K =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 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 = 40
ts = s
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 25(s + 5)/(s(s + 8)) 在 ω = 15 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 25(s + 5)/(s(s + 8))ω = 15 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) = 66/(s(s + 3)(s + 7))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。
L(s) = 66/(s(s + 3)(s + 7))
GM = dB