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)14G₂8G₃+−2G₁C(s)

信号 R 分到两个并联的方框 G₂ = 14 和 G₃ = 8。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 = 14G₃ = 8符号：+ G₂，− G₃
T =
2.简单
R(s)+19GC(s)0.01H+

一个增益为 G = 19 的放大器通过增益为 H = 0.01 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 = 19H = 0.01正反馈
T =
3.中等
R(s)+9K+2s + 1G(s)C(s)0.5H₁−−

被控对象 G(s) = 2/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 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。 求闭环极点 p。

G(s) = 2/(s + 1)H₁ = 0.5K = 9
p =
4.中等
R(s)+31s + 6G(s)C(s)0.25H−

被控对象 G(s) = 31/(s + 6) 由一个负反馈回路控制，该回路的传感器增益为 H = 0.25。 在 R 处施加大小为 1 的阶跃。求稳态输出 css。

G(s) = 31/(s + 6)H = 0.25R = 1
css =
5.困难
R(s)+K控制器+D(s)+1s + 1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 + 1)。在 R = 0 时，大小为 0.5 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.025 的最小增益 K。

G(s) = 1/(s + 1)D = 0.5css ≤ 0.025
K =
6.困难
R(s)+54s(s + 9)G(s)C(s)2H−

被控对象 G(s) = 54/(s(s + 9)) 放在传感器增益为 H = 2 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) = 54/(s(s + 9))H = 2
ωd = rad/s

答案

  1. 1. T = 12
  2. 2. T = 23.46
  3. 3. p = −20
  4. 4. css = 2.255
  5. 5. K = 19
  6. 6. ωd = 9.367 rad/s

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