1.拉普拉斯变换中等
F(s) = (5s + 14)/(s² + 7s + 12)。它的逆变换形如 f(t) = A·e−3t + B·e−4t。用部分分式法求系数 A。
F(s) = (5s + 14)/(s² + 7s + 12)
A =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 3y′ + 2y = 8·u(t),y(0) = 3,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 5。用拉普拉斯变换求 y(0.4)。
y″ + 3y′ + 2y = 8·u(t)y(0) = 3y′(0) = 0u(t) = 5t = 0.4 s
y(0.4) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = 8/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 16 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环极点 p。
G(s) = 8/(s + 8)H₁ = 1K = 16
p =
4.方框图困难
被控对象 G(s) = K/((s + 2)(s + 7)(s + 8)) 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 + 2)(s + 7)(s + 8))单位负反馈
Kmax =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 228/(s² + 12s + 76),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 228/(s² + 12s + 76)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 2 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 2 %
ζ =
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 + 9)/(s(s + 3)(s + 4)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 5)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −5 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求分离点 sb。
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 5))
sb =
9.稳态误差与 PID 控制中等
某单位负反馈回路的 G(s) = K/((s + 4)(s + 5))。求使阶跃输入的稳态误差为 4 % 的增益 K。
G(s) = K/((s + 4)(s + 5))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) = 4/(s(s + 10))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 4/(s(s + 10))K = 40
%OS = %
11.伯德图与裕度中等
图中所示的RL 高通滤波器有R = 22 Ω, L = 1 mH。输入为11 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。
R = 22 ΩL = 1 mHf = 11 kHz
|H| = dB
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) = K/(s(s + 1)(s + 3))。 求给出 3 dB 增益裕度的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))GM = 3 dB
K =