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)+7GC(s)0.04H+

一个增益为 G = 7 的放大器通过增益为 H = 0.04 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 = 0.04正反馈
T =
2.简单
R(s)+18s + 2G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = 18/(s + 2) 放在单位负反馈回路中。 求闭环的时间常数 τ。

G(s) = 18/(s + 2)单位负反馈
τ = s
3.中等
R(s)+5(s + 6)(s + 8)(s + 9)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = 5(s + 6)/((s + 8)(s + 9))。在参考输入处施加大小为 2 的阶跃。求稳态误差 ess。

G(s) = 5(s + 6)/((s + 8)(s + 9))R = 2
ess =
4.中等
R(s)+Ks(s + 13)G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = K/(s(s + 13)) 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 + 13))单位负反馈
K =
5.困难
R(s)+K控制器+D(s)+10s + 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) = 10/(s + 9)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.2222 的最小增益 K。

G(s) = 10/(s + 9)D = 1css ≤ 0.2222
K =
6.困难
R(s)+38s(s + 9)G(s)C(s)2H−

被控对象 G(s) = 38/(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) = 38/(s(s + 9))H = 2
ωd = rad/s

答案

  1. 1. T = 9.722
  2. 2. τ = 0.05 s
  3. 3. ess = 1.412
  4. 4. K = 42.25
  5. 5. K = 3.6
  6. 6. ωd = 7.467 rad/s

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