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
s³14s²51s¹?s⁰

对于特征多项式 Q(s) = s³ + 5s² + 4s + 1,求劳斯表 s¹ 行的第一列元素 b1。

Q(s) = s³ + 5s² + 4s + 1
b1 =
2.简单
s³31s²420s¹?s⁰

对于特征多项式 Q(s) = 3s³ + 4s² + s + 20,求劳斯表 s¹ 行的第一列元素 b1。

Q(s) = 3s³ + 4s² + s + 20
b1 =
3.中等
R(s)+Ks + 8(s − 3)(s + 1)C(s)−

对象 G(s) = (s + 8)/((s − 3)(s + 1)) 在 s = 3 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 + 8)/((s − 3)(s + 1))
Kmin =
4.中等
R(s)+K1s(s + 3)(s + 10)C(s)−

图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))
Kmax =
5.困难
ReIm−0.5−1−1.5−2−2.5−3−3.5−40.5j0.5j1

L(s) = K(s + 3)/(s(s + 2)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −2 之间离开实轴,绕一圈后在零点左侧再次汇入实轴。求汇合点 si。

L(s) = K(s + 3)/(s(s + 2))
si =
6.困难
ReImζ = 0.4−5j5

已给出 L(s) = K/(s(s + 5)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.4 的增益 K。

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.4
K =

答案

  1. 1. b1 = 3.8
  2. 2. b1 = −14
  3. 3. Kmin = 2
  4. 4. Kmax = 390
  5. 5. si = −4.732
  6. 6. K = 39.06

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