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)+19s + 10G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = 19/(s + 10) 放在单位负反馈回路中。 在 R 处施加大小为 1 的阶跃。求稳态输出 css。

G(s) = 19/(s + 10)单位负反馈R = 1
css =
2.简单
R(s)5G₂7G₃++4G₁C(s)

信号 R 分到两个并联的方框 G₂ = 5 和 G₃ = 7。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 = 4。求总增益 T = C/R。

G₁ = 4G₂ = 5G₃ = 7符号:+ G₂,+ G₃
T =
3.中等
R(s)+12K+1s + 8G(s)C(s)1H₁−−

被控对象 G(s) = 1/(s + 8) 带有一个增益为 H₁ = 1 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 12 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) = 1/(s + 8)H₁ = 1K = 12
p =
4.中等
R(s)+10s(s + 9)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = 10/(s(s + 9))。参考输入是斜坡 r(t) = 1·t。求稳态误差 ess。

G(s) = 10/(s(s + 9))r(t) = 1·t
ess =
5.困难
R(s)+12控制器+D(s)+6s + 6被控对象C(s)−

比例控制器 K = 12 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 6/(s + 6)。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 1 的参考阶跃和大小为 2 的扰动阶跃。求稳态输出 css。

K = 12G(s) = 6/(s + 6)D = 2R = 1
css =
6.困难
R(s)+22s(s + 8)G(s)C(s)2H−

被控对象 G(s) = 22/(s(s + 8)) 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) = 22/(s(s + 8))H = 2
ωd = rad/s

答案

  1. 1. css = 0.6552
  2. 2. T = 48
  3. 3. p = −21
  4. 4. ess = 0.9
  5. 5. css = 1.077
  6. 6. ωd = 5.292 rad/s

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