1.拉普拉斯变换中等
求 F(s) = (6s + 33)/(s² + 4s + 4) 对应的 f(t),并计算 f(0.4)。
F(s) = (6s + 33)/(s² + 4s + 4)t = 0.4 s
f(0.4) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 3y′ + 2y = 2·u(t),y(0) = 5,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 4。用拉普拉斯变换求 y(0.4)。
y″ + 3y′ + 2y = 2·u(t)y(0) = 5y′(0) = 0u(t) = 4t = 0.4 s
y(0.4) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 38/(s + 1) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.1。 在 R 处施加大小为 24 的阶跃。求稳态输出 css。
G(s) = 38/(s + 1)H = 0.1R = 24
css =
4.方框图困难
化简方框图,其中 G₁ = 7/(s + 3),G₂ = 3/(s + 8),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.1。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。
G₁ = 7/(s + 3)G₂ = 3/(s + 8)H₁ = 0.5H₂ = 0.1
T(0) =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 8/(s² + 2s + 8),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的峰值时间 tp。
G(s) = 8/(s² + 2s + 8)
tp = 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 30 % 的超调量,第一个峰出现在 t = 1 s。求固有频率 ωn。
%OS = 30 %tp = 1 s
ωn = rad/s
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
图中的回路在 K = 21 下运行,L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))。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 + 6))K = 21
m =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/((s + 6)(s + 10)) 的根轨迹。求分离点 sb 处的增益 K,此时两个闭环极点在实轴上相遇。
L(s) = K/((s + 6)(s + 10))
K =
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 + 10))。求使阶跃输入的稳态误差为 4 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 4 %
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) = 5/(s(s + 4))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 5/(s(s + 4))K = 40
%OS = %
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 低通滤波器有R = 47 Ω, L = 4.7 mH。输入为320 Hz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。
R = 47 ΩL = 4.7 mHf = 320 Hz
φ = °
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) = 28/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 28/(s(s + 10))
ωc = rad/s