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)+12G₁7G₂C(s)0.5H−

在方框图中,前向通路有串联的增益 G₁ = 12 和 G₂ = 7,负反馈通路的增益为 H = 0.5。求总增益 T = C/R。

G₁ = 12G₂ = 7H = 0.5
T =
2.简单
R(s)+15GC(s)0.025H+

一个增益为 G = 15 的放大器通过增益为 H = 0.025 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 = 15H = 0.025正反馈
T =
3.中等
R(s)+Ks(s + 12)G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = K/(s(s + 12)) 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 + 12))单位负反馈
K =
4.中等
R(s)+18s(s + 4)G(s)C(s)−

单位负反馈回路的 G(s) = 18/(s(s + 4))。参考输入是斜坡 r(t) = 1·t。求稳态误差 ess。

G(s) = 18/(s(s + 4))r(t) = 1·t
ess =
5.困难
R(s)+38s(s + 6)G(s)C(s)1H−

被控对象 G(s) = 38/(s(s + 6)) 放在传感器增益为 H = 1 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) = 38/(s(s + 6))H = 1
ωd = rad/s
6.困难
R(s)+3控制器+D(s)+3s + 1被控对象C(s)−

比例控制器 K = 3 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 3/(s + 1)。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 0.5 的扰动阶跃。求稳态输出 css。

K = 3G(s) = 3/(s + 1)D = 0.5R = 0
css =

答案

  1. 1. T = 1.953
  2. 2. T = 24
  3. 3. K = 36
  4. 4. ess = 0.2222
  5. 5. ωd = 5.385 rad/s
  6. 6. css = 0.15

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