s3?3s2?2s?6?0,劳斯阵为:
s3:120s2:360s:000s0:61,则由于一行全为零。则系统与虚轴相交。辅助多项式为:
3s2?6?0?s1,2??2j,则与虚轴的交点为?2j。
解:劳斯阵:
s4s3s21215?26?s1s0262102102?256110?20220?202100?10,可见系统不稳定,有两个右根。
??4?0例6:1?G?s??s4?2s3?5s2?10s?20?0, 解:劳斯阵:
s4s3s2s1s0120???210??2040?10?52010020,因为此处0不能往下计算,换成ε。
?20?当??0且?〉0时,,10?40??0,故系统不稳定。
例7:〈2002年备考题〉单位反馈系统,开环传递函数G0?s??10000, 2s?s?100?要求:① 画出对数幅频特性,求?c,判断系统稳定性。
② 加入矫正装置,使?c扩大一倍,求矫正后系统传递函数和相位裕量。
解:① 开环传递函数应由所给的零极点形式化成时间常数形式:
G0?s??100,由作图可得?c?10,由劳斯判据可知, 2s?0.01s?1?0.001s3?s2?100?0,缺项,则系统不稳定。
也可由?G?j?c???180??tan?10.01?10??190?, 1??180???G?j?c???10?,判定系统不稳定。
也可由零极点判断〈画图〉,不稳定。
100?s?1?1??s?1,即G0?s??2 ?1s?0.01s?1?② 加入矫正装置是
1??G0?s??c?20??180??tan?120?1?tan?10.01?20??160?
?(w1可由图中按比例读出),则???180???G???j?c???20?。
??例8:〈2001年备考题〉
求:① 系统阻尼比ξ=0.5时, Kh??
4s?s?1?1?Khs ②Kh=0时,求σ%,tp、ts(???2%)
4?1?Kh??nY?s?解:①,则 ?2?22R?s?s?s?4?1?Kh?s?2??ns??n2??n?4?4Kh?311 ?K?????h?4?224?4Kh???n?2Y?s?4?②Kh=0时,,则?, R?s?s2?s?4??0.25?4于是ts???n?8s,tp=…σ%=…
Gc?s?10 2s?Ts?1?例9〈设计型题,较易,主要考概念〉
求:Gc?s?,①使r?t??t时,ess?0;②使r?t??t2时,ess?0.01 解:① Gc?s???s?1,??T,〈利用基本概念,不用计算〉
12s2?② Gc?s??K??s?1?,???T?,则Ka?lims?0K??s?1??10?10K 2s?Ts?1?故:ess?11??0.01?K?10。 Ka10K根轨迹法
一、定义:
K*〈①〉1?G0?s??1???s?z?ii?1im??s?p?j?1n?0。
K
*
其中K为根轨迹增益。开环放大倍数K?
*?z
i?1
j
m
i
?p
j?1
n
闭环特征方程的根随参数K*而变化的轨迹,称为根轨迹。
?幅值条件:G0?s??1?其符合两个条件:?相角条件:?G0?s???2k?1??,最小相位系统
?或?G?s??2k?,非最小相位系统0?〈②〉几条规则:①实轴上的根轨迹
〈最小相位系统〉右边有奇数个零极点时,有根轨迹 〈非最小相位系统〉右边有偶数个零极点时,有根轨迹 ②根轨迹条数=Max(n,m),
起点为开环极点(Kg?0),终点为开环零点(Kg??) ③渐进线条数:(n-m)条,与实轴交点坐标:?1??极点??零点n?m
与实轴夹角:?1???2k?1??。
n?mdK*?0,并使K*>0的点 ④分离点与会合点:使ds⑤复数极点出射角:
?p1?180???零点至极点的向量辐角??其他极点至该极点的向量辐角
对非最小相位系统
?p1???零点至极点的向量辐角??其他极点至该极点的向量辐角
复数零点的入射角:
?z1?180???其他零点至该零点的向量辐角??极点至该零点的向量辐角
对非最小相位系统
?z1????其他零点至该零点的向量辐角??极点至该零点的向量辐角
⑥与虚轴交点:
(a)用劳斯判据确定,用辅助方程求得
(b)s?j?代入闭环特征方程,由实部=0,虚部=0求得
相关推荐: