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)+11G₁10G₂C(s)1H−

在方框图中,前向通路有串联的增益 G₁ = 11 和 G₂ = 10,负反馈通路的增益为 H = 1。求总增益 T = C/R。

G₁ = 11G₂ = 10H = 1
T =
2.简单
R(s)13G₂2G₃+−2G₁C(s)

信号 R 分到两个并联的方框 G₂ = 13 和 G₃ = 2。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 = 2。求总增益 T = C/R。

G₁ = 2G₂ = 13G₃ = 2符号:+ G₂,− G₃
T =
3.中等
R(s)+Ks(s + 11)G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = K/(s(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(s + 11))单位负反馈
K =
4.中等
R(s)+4s(s + 9)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = 4/(s(s + 9))。参考输入是斜坡 r(t) = 2·t。求稳态误差 ess。

G(s) = 4/(s(s + 9))r(t) = 2·t
ess =
5.困难
R(s)+K控制器+D(s)+1s + 9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 + 9)。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 0.004444 的最小增益 K。

G(s) = 1/(s + 9)D = 2css ≤ 0.004444
K =
6.困难
R(s)+14控制器+D(s)+7s + 10被控对象C(s)−

比例控制器 K = 14 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 7/(s + 10)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 令 R = 0,施加大小为 1 的扰动阶跃。求稳态输出 css。

K = 14G(s) = 7/(s + 10)D = 1R = 0
css =

答案

  1. 1. T = 0.991
  2. 2. T = 22
  3. 3. K = 30.25
  4. 4. ess = 4.5
  5. 5. K = 441
  6. 6. css = 0.06481

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