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。

教师请注意: 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
R(s)+291s(s + 4)C(s)−

某单位负反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 29/(s(s + 4))。闭环极点为复数。求其虚部 ωd。

L(s) = 29/(s(s + 4))
ωd = rad/s
2.简单
R(s)+K = 52s + 5C(s)−

增益为 K = 5 的比例控制器在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s + 5)。求闭环极点 p。

G(s) = 2/(s + 5)K = 5
p =
3.中等
R(s)+K1s(s + 5)(s + 8)C(s)−

图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 5)(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 + 5)(s + 8))
ω = rad/s
4.中等
R(s)+Ks + 10s(s + 2)(s + 3)C(s)−

某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 10)/(s(s + 2)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。

L(s) = K(s + 10)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
5.困难
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −1 之间离开实轴。求分离点 sb。

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8))
sb =
6.困难
ReIm−2−4−6−8j2

对于 L(s) = K/((s + 7)(s² + 8s + 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 + 7)(s² + 8s + 25))
θd = °

答案

  1. 1. ωd = 5 rad/s
  2. 2. p = −15
  3. 3. ω = 6.325 rad/s
  4. 4. Kmax = 6
  5. 5. sb = −0.4834
  6. 6. θd = 45 °

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。