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)+10GC(s)0.05H+

一个增益为 G = 10 的放大器通过增益为 H = 0.05 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 = 10H = 0.05正反馈
T =
2.简单
R(s)+4G₁4G₂C(s)0.2H−

在方框图中,前向通路有串联的增益 G₁ = 4 和 G₂ = 4,负反馈通路的增益为 H = 0.2。求总增益 T = C/R。

G₁ = 4G₂ = 4H = 0.2
T =
3.中等
R(s)+21s + 9G(s)C(s)2H−

被控对象 G(s) = 21/(s + 9) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 2。 在 R 处施加大小为 12 的阶跃。求稳态输出 css。

G(s) = 21/(s + 9)H = 2R = 12
css =
4.中等
R(s)+39s + 4G(s)C(s)0.5H−

被控对象 G(s) = 39/(s + 4) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.5。 求闭环的时间常数 τ。

G(s) = 39/(s + 4)H = 0.5
τ = s
5.困难
R(s)+17控制器+D(s)+7s + 1被控对象C(s)−

比例控制器 K = 17 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 7/(s + 1)。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 2 的参考阶跃和大小为 5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。

K = 17G(s) = 7/(s + 1)D = 5R = 2
css =
6.困难
R(s)+10s + 5G₁+10s + 5G₂C(s)0.5H₁−0.5H₂−

化简方框图,其中 G₁ = 10/(s + 5),G₂ = 10/(s + 5),G₂ 周围有内部负反馈 H₁ = 0.5,外部有负反馈 H₂ = 0.5。求 C(s)/R(s) 的直流增益 T(0)。

G₁ = 10/(s + 5)G₂ = 10/(s + 5)H₁ = 0.5H₂ = 0.5
T(0) =

答案

  1. 1. T = 20
  2. 2. T = 3.81
  3. 3. css = 4.941
  4. 4. τ = 0.04255 s
  5. 5. css = 2.275
  6. 6. T(0) = 1

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