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)+16GC(s)0.02H+

一个增益为 G = 16 的放大器通过增益为 H = 0.02 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 = 16H = 0.02正反馈
T =
2.简单
R(s)4G₂2G₃++9G₁C(s)

信号 R 分到两个并联的方框 G₂ = 4 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 = 9。求总增益 T = C/R。

G₁ = 9G₂ = 4G₃ = 2符号:+ G₂,+ G₃
T =
3.中等
R(s)+5(s + 3)(s + 2)(s + 7)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = 5(s + 3)/((s + 2)(s + 7))。在参考输入处施加大小为 10 的阶跃。求稳态误差 ess。

G(s) = 5(s + 3)/((s + 2)(s + 7))R = 10
ess =
4.中等
R(s)+60s(s + 3)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = 60/(s(s + 3))。参考输入是斜坡 r(t) = 1·t。求稳态误差 ess。

G(s) = 60/(s(s + 3))r(t) = 1·t
ess =
5.困难
R(s)+K(s + 3)(s + 4)(s + 5)G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。

G(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))单位负反馈
Kmax =
6.困难
R(s)+30控制器+D(s)+1s + 4被控对象C(s)−

比例控制器 K = 30 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 1/(s + 4)。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 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。

K = 30G(s) = 1/(s + 4)D = 5R = 0
css =

答案

  1. 1. T = 23.53
  2. 2. T = 54
  3. 3. ess = 4.828
  4. 4. ess = 0.05
  5. 5. Kmax = 504
  6. 6. css = 0.1471

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