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
s³39s²21s¹?s⁰

对于特征多项式 Q(s) = 3s³ + 2s² + 9s + 1,求劳斯表 s¹ 行的第一列元素 b1。

Q(s) = 3s³ + 2s² + 9s + 1
b1 =
2.简单
s³12s²513s¹?s⁰?

某闭环系统的特征方程为 s³ + 5s² + 2s + 13 = 0。用劳斯–赫尔维茨判据求 s 平面右半部分的闭环极点个数 N。

Q(s) = s³ + 5s² + 2s + 13
N =
3.中等
R(s)+K1s(s + 2)(s + 3)C(s)−

图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))。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 + 2)(s + 3))
ω = rad/s
4.中等
R(s)+K1s(s + 2)(s + 4)C(s)−

图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
5.困难
ReImζ = 0.3−5j5j10

已给出 L(s) = K/(s(s + 6)) 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 + 6))ζ = 0.3
K =
6.困难
ReIm−1−2−3−4−5j1j2

对于 L(s) = K/((s + 4)(s² + 4s + 8)),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 + 4)(s² + 4s + 8))
θd = °

答案

  1. 1. b1 = 7.5
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 2.449 rad/s
  4. 4. Kmax = 48
  5. 5. K = 100
  6. 6. θd = 45 °

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。