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
R(s)+611s(s + 10)C(s)−

某单位负反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 61/(s(s + 10))。闭环极点为复数。求其虚部 ωd。

L(s) = 61/(s(s + 10))
ωd = rad/s
2.简单
s³310s²318s¹?s⁰

对于特征多项式 Q(s) = 3s³ + 3s² + 10s + 18,求劳斯表 s¹ 行的第一列元素 b1。

Q(s) = 3s³ + 3s² + 10s + 18
b1 =
3.中等
R(s)+K = 2601s(s + 5)(s + 8)C(s)−

图中的回路在 K = 260 下运行,L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))。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 + 5)(s + 8))K = 260
m =
4.中等
R(s)+K1s(s + 3)(s + 8)C(s)−

图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))。把增益提高到闭环处于稳定边缘。求持续振荡的频率 ω。

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))
ω = rad/s
5.困难
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −6 之间离开实轴。求分离点 sb。

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
sb =
6.困难
ReIm−5j5

已画出 L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6)) 的根轨迹。求轨迹与虚轴相交处的频率 ω。

L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s

答案

  1. 1. ωd = 6 rad/s
  2. 2. b1 = −8
  3. 3. m = 2
  4. 4. ω = 4.899 rad/s
  5. 5. sb = −2.263
  6. 6. ω = 7.937 rad/s

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