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)+15s + 1G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = 15/(s + 1) 放在单位负反馈回路中。 求闭环的时间常数 τ。

G(s) = 15/(s + 1)单位负反馈
τ = s
2.简单
R(s)+7G₁2G₂C(s)0.2H−

在方框图中,前向通路有串联的增益 G₁ = 7 和 G₂ = 2,负反馈通路的增益为 H = 0.2。求总增益 T = C/R。

G₁ = 7G₂ = 2H = 0.2
T =
3.中等
R(s)+54s(s + 5)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = 54/(s(s + 5))。参考输入是斜坡 r(t) = 2·t。求稳态误差 ess。

G(s) = 54/(s(s + 5))r(t) = 2·t
ess =
4.中等
R(s)+Ks(s + 8)G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = K/(s(s + 8)) 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 + 8))单位负反馈
K =
5.困难
R(s)+18s(s + 5)G(s)C(s)0.5H−

被控对象 G(s) = 18/(s(s + 5)) 放在传感器增益为 H = 0.5 的负反馈回路中。闭环极点是复数。 求它们的实部 σ。

G(s) = 18/(s(s + 5))H = 0.5
σ =
6.困难
R(s)+30控制器+D(s)+6s + 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) = 6/(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 1 的扰动阶跃。求稳态输出 css。

K = 30G(s) = 6/(s + 4)D = 1R = 0
css =

答案

  1. 1. τ = 0.0625 s
  2. 2. T = 3.684
  3. 3. ess = 0.1852
  4. 4. K = 16
  5. 5. σ = −2.5
  6. 6. css = 0.03261

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