方框图练习卷（附答案）

免费可打印的方框图练习卷：6 道题，从简单到考试水平，附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
R(s)5G₂4G₃++8G₁C(s)

信号 R 分到两个并联的方框 G₂ = 5 和 G₃ = 4。它们的输出在求和点按图中所示的符号（+ and +）汇合，和再通过 G₁ = 8。求总增益 T = C/R。

G₁ = 8G₂ = 5G₃ = 4符号：+ G₂，+ G₃
T =
2.简单
R(s)+5G₁3G₂C(s)0.5H−

在方框图中，前向通路有串联的增益 G₁ = 5 和 G₂ = 3，负反馈通路的增益为 H = 0.5。求总增益 T = C/R。

G₁ = 5G₂ = 3H = 0.5
T =
3.中等
R(s)+16s + 5G(s)C(s)0.2H−

被控对象 G(s) = 16/(s + 5) 由一个负反馈回路控制，该回路的传感器增益为 H = 0.2。 求闭环的时间常数 τ。

G(s) = 16/(s + 5)H = 0.2
τ = s
4.中等
R(s)+34s + 3G(s)C(s)0.2H−

被控对象 G(s) = 34/(s + 3) 由一个负反馈回路控制，该回路的传感器增益为 H = 0.2。 在 R 处施加大小为 10 的阶跃。求稳态输出 css。

G(s) = 34/(s + 3)H = 0.2R = 10
css =
5.困难
R(s)+K控制器+D(s)+3s + 2被控对象C(s)−

比例控制器 K 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 3/(s + 2)。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 0.15 的最小增益 K。

G(s) = 3/(s + 2)D = 2css ≤ 0.15
K =
6.困难
R(s)+72s(s + 10)G(s)C(s)2H−

被控对象 G(s) = 72/(s(s + 10)) 放在传感器增益为 H = 2 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的虚部 ωd（取正值），单位 rad/s。

G(s) = 72/(s(s + 10))H = 2
ωd = rad/s

答案

  1. 1. T = 72
  2. 2. T = 1.765
  3. 3. τ = 0.122 s
  4. 4. css = 34.69
  5. 5. K = 12.67
  6. 6. ωd = 10.91 rad/s

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