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
s³14s²418s¹?s⁰

对于特征多项式 Q(s) = s³ + 4s² + 4s + 18,求劳斯表 s¹ 行的第一列元素 b1。

Q(s) = s³ + 4s² + 4s + 18
b1 =
2.简单
s³15s²435s¹?s⁰?

某闭环系统的特征方程为 s³ + 4s² + 5s + 35 = 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 + 4s² + 5s + 35
N =
3.中等
R(s)+K1s(s + 6)(s + 8)C(s)−

图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 6)(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 + 6)(s + 8))
ω = rad/s
4.中等
R(s)+K1(s + 1)(s + 2)(s + 5)C(s)−

某单位负反馈回路的 L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5))
Kmax =
5.困难
ReIm−2−4−6−8−10j2

对于 L(s) = K/((s + 8)(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 + 8)(s² + 8s + 25))
θd = °
6.困难
ReImζ = 0.6−2−4−6−8−10j2j4j6

已给出 L(s) = K/(s(s + 8)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.6 的增益 K。

L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.6
K =

答案

  1. 1. b1 = −0.5
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 6.928 rad/s
  4. 4. Kmax = 126
  5. 5. θd = 53.13 °
  6. 6. K = 44.44

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。