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)14G₂1G₃+−3G₁C(s)

信号 R 分到两个并联的方框 G₂ = 14 和 G₃ = 1。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 = 3。求总增益 T = C/R。

G₁ = 3G₂ = 14G₃ = 1符号:+ G₂,− G₃
T =
2.简单
R(s)+7s + 10G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = 7/(s + 10) 放在单位负反馈回路中。 求闭环直流增益 T(0)。

G(s) = 7/(s + 10)单位负反馈
T(0) =
3.中等
R(s)+7s + 1G(s)C(s)0.2H−

被控对象 G(s) = 7/(s + 1) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.2。 在 R 处施加大小为 12 的阶跃。求稳态输出 css。

G(s) = 7/(s + 1)H = 0.2R = 12
css =
4.中等
R(s)+4K+2s + 8G(s)C(s)1H₁−−

被控对象 G(s) = 2/(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 = 4 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 + 8)H₁ = 1K = 4
p =
5.困难
R(s)+K控制器+D(s)+6s + 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) = 6/(s + 9)。在 R = 0 时,大小为 2 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.01333 的最小增益 K。

G(s) = 6/(s + 9)D = 2css ≤ 0.01333
K =
6.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 10 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.5556 的最小增益 K。

G(s) = 10/(s + 9)D = 10css ≤ 0.5556
K =

答案

  1. 1. T = 39
  2. 2. T(0) = 0.4118
  3. 3. css = 35
  4. 4. p = −18
  5. 5. K = 148.5
  6. 6. K = 17.1

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