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)13G₂5G₃+−8G₁C(s)

信号 R 分到两个并联的方框 G₂ = 13 和 G₃ = 5。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 = 13G₃ = 5符号：+ G₂，− G₃
T =
2.简单
R(s)+7GC(s)0.1H+

一个增益为 G = 7 的放大器通过增益为 H = 0.1 的通路构成正反馈（反馈信号在求和点处相加）。求闭环增益 T = C/R。

G = 7H = 0.1正反馈
T =
3.中等
R(s)+4s + 3G(s)C(s)0.1H−

被控对象 G(s) = 4/(s + 3) 由一个负反馈回路控制，该回路的传感器增益为 H = 0.1。 在 R 处施加大小为 24 的阶跃。求稳态输出 css。

G(s) = 4/(s + 3)H = 0.1R = 24
css =
4.中等
R(s)+K(s + 2)(s + 6)G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = K/((s + 2)(s + 6)) 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 + 2)(s + 6))单位负反馈
K =
5.困难
R(s)+13控制器+D(s)+8s + 2被控对象C(s)−

比例控制器 K = 13 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 8/(s + 2)。扰动 D 在被控对象输入处进入（加到控制器输出上）。 同时施加大小为 2 的参考阶跃和大小为 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。

K = 13G(s) = 8/(s + 2)D = 5R = 2
css =
6.困难
R(s)+48s(s + 12)G(s)C(s)1H−

被控对象 G(s) = 48/(s(s + 12)) 放在传感器增益为 H = 1 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) = 48/(s(s + 12))H = 1
ωd = rad/s

答案

  1. 1. T = 64
  2. 2. T = 23.33
  3. 3. css = 28.24
  4. 4. K = 4
  5. 5. css = 2.34
  6. 6. ωd = 3.464 rad/s

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