稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹练习卷(附答案)

免费可打印的稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹练习卷: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
s⁴13−16s³23s²??s¹?s⁰?

某反馈系统的特征多项式为 Q(s) = s⁴ + 2s³ + 3s² + 3s − 16。建立劳斯表,求 Q(s) 在右半平面内的根的个数 N。

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 3s² + 3s − 16
N =
2.简单
s³14s²a24s¹(4·a − 24)/as⁰24

某闭环的特征方程为 s³ + a·s² + 4s + 24 = 0。求使系统稳定的 a,即 a 需要超过的值。

s³ + a·s² + 4s + 24 = 0
a =
3.中等
R(s)+Ks + 10(s − 2)(s + 3)C(s)−

对象 G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 3)) 在 s = 2 处有一个不稳定极点。用比例增益 K 围绕它构成单位负反馈回路。求使闭环稳定的最小增益 Kmin。

G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 3))
Kmin =
4.中等
R(s)+K = 121s(s + 1)(s + 5)C(s)−

图中的回路在 K = 12 下运行,L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))K = 12
m =
5.困难
ReIm−2−4j2j4

对于 L(s) = K/((s + 1)(s² + 6s + 25)),求根轨迹从上半平面复极点出发的出射角 θd,从正实轴量起。

L(s) = K/((s + 1)(s² + 6s + 25))
θd = °
6.困难
ReImζ = 0.3−2j2

已给出 L(s) = K/(s(s + 2)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.3 的增益 K。

L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.3
K =

答案

  1. 1. N = 1
  2. 2. a = 6
  3. 3. Kmin = 0.6
  4. 4. m = 2.5
  5. 5. θd = −26.57 °
  6. 6. K = 11.11

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