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)+3G₁6G₂C(s)0.25H−

在方框图中，前向通路有串联的增益 G₁ = 3 和 G₂ = 6，负反馈通路的增益为 H = 0.25。求总增益 T = C/R。

G₁ = 3G₂ = 6H = 0.25
T =
2.简单
R(s)+3s + 8G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = 3/(s + 8) 放在单位负反馈回路中。 求闭环极点 p。

G(s) = 3/(s + 8)单位负反馈
p =
3.中等
R(s)+K(s + 7)(s + 11)G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = K/((s + 7)(s + 11)) 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 + 7)(s + 11))单位负反馈
K =
4.中等
R(s)+8K+7s + 1G(s)C(s)5H₁−−

被控对象 G(s) = 7/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 5 的内部（次级）负反馈回路。控制器增益 K = 8 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) = 7/(s + 1)H₁ = 5K = 8
p =
5.困难
R(s)+K控制器+D(s)+7s + 4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) = 7/(s + 4)。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 0.175 的最小增益 K。

G(s) = 7/(s + 4)D = 2css ≤ 0.175
K =
6.困难
R(s)+80s(s + 9)G(s)C(s)0.5H−

被控对象 G(s) = 80/(s(s + 9)) 放在传感器增益为 H = 0.5 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) = 80/(s(s + 9))H = 0.5
ωd = rad/s

答案

  1. 1. T = 3.273
  2. 2. p = −11
  3. 3. K = 4
  4. 4. p = −92
  5. 5. K = 10.86
  6. 6. ωd = 4.444 rad/s

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