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)+16s + 2G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = 16/(s + 2) 放在单位负反馈回路中。 在 R 处施加大小为 10 的阶跃。求稳态输出 css。

G(s) = 16/(s + 2)单位负反馈R = 10
css =
2.简单
R(s)+7G₁9G₂C(s)0.25H−

在方框图中,前向通路有串联的增益 G₁ = 7 和 G₂ = 9,负反馈通路的增益为 H = 0.25。求总增益 T = C/R。

G₁ = 7G₂ = 9H = 0.25
T =
3.中等
R(s)+9K+4s + 6G(s)C(s)3H₁−−

被控对象 G(s) = 4/(s + 6) 带有一个增益为 H₁ = 3 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 9 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。

G(s) = 4/(s + 6)H₁ = 3K = 9
T(0) =
4.中等
R(s)+14s + 8G(s)C(s)0.25H−

被控对象 G(s) = 14/(s + 8) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 求闭环的时间常数 τ。

G(s) = 14/(s + 8)H = 0.25
τ = s
5.困难
R(s)+22s(s + 3)G(s)C(s)0.5H−

被控对象 G(s) = 22/(s(s + 3)) 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。 求它们的实部 σ。

G(s) = 22/(s(s + 3))H = 0.5
σ =
6.困难
R(s)+K控制器+D(s)+1s + 8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) = 1/(s + 8)。在 R = 0 时,大小为 5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.0125 的最小增益 K。

G(s) = 1/(s + 8)D = 5css ≤ 0.0125
K =

答案

  1. 1. css = 8.889
  2. 2. T = 3.761
  3. 3. T(0) = 0.6667
  4. 4. τ = 0.08696 s
  5. 5. σ = −1.5
  6. 6. K = 392

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