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)+15GC(s)0.01H+

一个增益为 G = 15 的放大器通过增益为 H = 0.01 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 = 0.01正反馈
T =
2.简单
R(s)14G₂4G₃++7G₁C(s)

信号 R 分到两个并联的方框 G₂ = 14 和 G₃ = 4。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 = 7。求总增益 T = C/R。

G₁ = 7G₂ = 14G₃ = 4符号:+ G₂,+ G₃
T =
3.中等
R(s)+8K+1s + 6G(s)C(s)4H₁−−

被控对象 G(s) = 1/(s + 6) 带有一个增益为 H₁ = 4 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) = 1/(s + 6)H₁ = 4K = 8
p =
4.中等
R(s)+2K+2s + 5G(s)C(s)4H₁−−

被控对象 G(s) = 2/(s + 5) 带有一个增益为 H₁ = 4 的内部(次级)负反馈回路。控制器增益 K = 2 和一个外部单位负反馈回路构成闭环系统。 求闭环直流增益 T(0)。

G(s) = 2/(s + 5)H₁ = 4K = 2
T(0) =
5.困难
R(s)+56s(s + 3)G(s)C(s)1H−

被控对象 G(s) = 56/(s(s + 3)) 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) = 56/(s(s + 3))H = 1
ωd = rad/s
6.困难
R(s)+K控制器+D(s)+2s + 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) = 2/(s + 2)。在 R = 0 时,大小为 1 的扰动阶跃在被控对象输入处进入。求使稳态输出不超过 0.05 的最小增益 K。

G(s) = 2/(s + 2)D = 1css ≤ 0.05
K =

答案

  1. 1. T = 17.65
  2. 2. T = 126
  3. 3. p = −18
  4. 4. T(0) = 0.2353
  5. 5. ωd = 7.331 rad/s
  6. 6. K = 19

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