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)2G₂8G₃++6G₁C(s)

信号 R 分到两个并联的方框 G₂ = 2 和 G₃ = 8。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 = 6。求总增益 T = C/R。

G₁ = 6G₂ = 2G₃ = 8符号:+ G₂,+ G₃
T =
2.简单
R(s)+5GC(s)0.1H+

一个增益为 G = 5 的放大器通过增益为 H = 0.1 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 = 5H = 0.1正反馈
T =
3.中等
R(s)+33s + 5G(s)C(s)0.25H−

被控对象 G(s) = 33/(s + 5) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.25。 求闭环的时间常数 τ。

G(s) = 33/(s + 5)H = 0.25
τ = s
4.中等
R(s)+29s + 3G(s)C(s)0.1H−

被控对象 G(s) = 29/(s + 3) 由一个负反馈回路控制,该回路的传感器增益为 H = 0.1。 求闭环的时间常数 τ。

G(s) = 29/(s + 3)H = 0.1
τ = s
5.困难
R(s)+K(s + 5)(s + 6)(s + 8)G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = K/((s + 5)(s + 6)(s + 8)) 放在单位负反馈回路中。 用劳斯–赫尔维茨判据求使闭环稳定的最大增益 Kmax。

G(s) = K/((s + 5)(s + 6)(s + 8))单位负反馈
Kmax =
6.困难
R(s)+13控制器+D(s)+1s + 3被控对象C(s)−

比例控制器 K = 13 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 1/(s + 3)。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 5 的参考阶跃和大小为 2 的扰动阶跃。求稳态输出 css。

K = 13G(s) = 1/(s + 3)D = 2R = 5
css =

答案

  1. 1. T = 60
  2. 2. T = 10
  3. 3. τ = 0.07547 s
  4. 4. τ = 0.1695 s
  5. 5. Kmax = 2002
  6. 6. css = 4.188

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