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)+7s + 5G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = 7/(s + 5) 放在单位负反馈回路中。 求闭环极点 p。

G(s) = 7/(s + 5)单位负反馈
p =
2.简单
R(s)+6GC(s)0.04H+

一个增益为 G = 6 的放大器通过增益为 H = 0.04 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 = 6H = 0.04正反馈
T =
3.中等
R(s)+34s + 1G(s)C(s)0.2H−

被控对象 G(s) = 34/(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。 求闭环的时间常数 τ。

G(s) = 34/(s + 1)H = 0.2
τ = s
4.中等
R(s)+8K+2s + 1G(s)C(s)0.5H₁−−

被控对象 G(s) = 2/(s + 1) 带有一个增益为 H₁ = 0.5 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 8 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 + 1)H₁ = 0.5K = 8
p =
5.困难
R(s)+K控制器+D(s)+5s + 2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) = 5/(s + 2)。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 0.25 的最小增益 K。

G(s) = 5/(s + 2)D = 10css ≤ 0.25
K =
6.困难
R(s)+K(s + 3)(s + 4)(s + 5)G(s)C(s)−

被控对象 G(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5)) 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 + 3)(s + 4)(s + 5))单位负反馈
Kmax =

答案

  1. 1. p = −12
  2. 2. T = 7.895
  3. 3. τ = 0.1282 s
  4. 4. p = −18
  5. 5. K = 39.6
  6. 6. Kmax = 504

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