自动控制原理第四章习题解答

4-1 设单位反馈控制系统的开环传递函数
                              1
)(+=∗
s K s G  试用解析法绘出∗
K 从零变到无穷时的闭环轨迹图,并判断下列点是否在根轨迹上:          (-2+j0), (0+j1), (-3+j2)
解:
有一个极点:(-1+j0),没有零点。根轨迹如图中红线所示。
(-2+j0)点在根轨迹上,而(0+j1), (-3+j2)点不在根轨迹上。
4-2 设单位反馈控制系统的开环传递函数
                    )
12()13()(++=s s s K s G  试用解析法绘出开环增益K 从零增加到无穷时的闭环根轨迹图。 
解: 系统开环传递函数为)
2/1()3/1()2/1()3/1(2/3)(++=++=s s s K s s s K s g G  有两个极点:(0+j0),(-1/2+j0),有一个零点(-1/3,j0)。
根轨迹如图中红线所示。
4-3 已知开环零、极点分布如图4-28所示,试概略绘出相应的闭环根轨迹图。
图4-28  开环零、极点分布图
4-4 设单位反馈控制系统开环传递函数如下,试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标d): 
      (1)  )
15.0)(12.0()(++=
s s s K s G  解: 系统开环传递函数为)
2)(5()2)(5(10)(++=++=s s s K s s s K s g G  有三个极点:(0+j0),(-2+j0),(-5+j0)没有零点。
分离点坐标计算如下:
05
1211=++++d d d  3解方程的010142=++d d 7863.31−=d ,d  88.02−=取分离点为88.0−=d
根轨迹如图中红线所示。
(2) )
12()1()(++=
s s s K s G  解: 系统开环传递函数为)
5.0()1()5.0()1(2/)(++=++=s s s K s s s K s g G
有两个极点:(0+j0),(-0.5+j0),有一个零点(-1+j0)。
分离点坐标计算如下:
1
15.011+=++d d d  解方程的05.022=++d d 7.11−=d ,d  29.02−=取分离点为7.11−=d ,29.02−=d
根轨迹如图中红线所示。
(3)  )
3)(2()5()(*+++=s s s s K s G  解: 系统开环传递函数为)
3)(2()5()(*+++=s s s s K s G  有三个极点:(0+j0),(-2+j0),(-2+j0),有一个零点(-5+j0)。 分离点坐标计算如下:
5
131211+=++++d d d d  解方程的,015251023=+++d d d 5171.61−=d
5964.22−=d d
8865.03−=d 8865.0−pi θ取分离点为
=根轨迹如图中红线所示。
4-5 已知单位反馈控制系统开环传递函数如下,试概略画出相应的闭环根轨迹图(要求算出起始角):
(1) )
21)(21()2()(j s j s s K s G −++++=∗ 解:
系统开环传递函数为)
21)(21()2()21)(21()2()(j s j s s K j s j s s K s g −+++G +−++++=∗ 有两个极点:(-1+j2)
,=1p =2p (-1-j2),有一个零点(-2,j0)。 起始角:
L ,2,1,0)12()(11±±=
−++=∑∑≠==k k n i j j p p m j p z p i i i j i θϕπθ 0000135904518012111
=−+=−+=p p p z p θϕπθ 00002259045180
21212=+−=−+=p p p z p θϕπθ 根轨迹如图中红线所示。
(2)  )
1010)(1010()20()(j s j s s s K s G −++++=∗。  解: 系统开环传递函数为)
1010)(1010()20()(j s j s s s K s −++++=∗G  有三个极点:p (0,
j0),p (-10+j10),=1=2=3p (-10-j10),有一个零点(-20,j0)。
=1z 起始角:
L ,2,1,0)12()(11±±=
−++=∑∑≠==k k n i j j p p m j p z p i i i j i θϕπθ 01801
=p θ 000000090135451801802
321212=−−+=−−+=p p p p p z p θθϕθ 000000090135451801803
231313=++−=−−+=p p p p p z p θθϕθ 根轨迹如图中红线所示。
4-6 设单位反馈控制系统的开环传递函数如下,要求: 
(1) 确定 )
10)(1()(++=∗
s s s K s G  产生纯虚根的开环增益值。 解:系统特征方程为
01011*
23=+++K s s s 令ωj s =代入特征方程中得:
实部方程为:
0112*=−ωK 虚部方程为:10 03=−ωω

本文发布于:2024-09-20 12:09:26,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/93502.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

上一篇:LMI02-V1 0中文
标签:开环   轨迹   传递函数   闭环   红线   反馈   绘出   方程
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议