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
s³16s²2−16s¹?s⁰?

某闭环系统的特征方程为 s³ + 2s² + 6s − 16 = 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 + 2s² + 6s − 16
N =
2.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
3.中等
R(s)+Ks + 1(s − 2)(s + 5)C(s)−

对象 G(s) = (s + 1)/((s − 2)(s + 5)) 在 s = 2 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 + 1)/((s − 2)(s + 5))
Kmin =
4.中等
R(s)+K1s(s + 3)(s + 4)C(s)−

图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
5.困难
ReIm−2j2j4

对于 L(s) = K/((s + 2)(s² + 2s + 17)),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 + 2)(s² + 2s + 17))
θd = °
6.困难
ReIm−2j2j4

对于 L(s) = K/((s + 1)(s² + 4s + 20)),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 + 1)(s² + 4s + 20))
θd = °

答案

  1. 1. N = 1
  2. 2. ωd = 5 rad/s
  3. 3. Kmin = 10
  4. 4. Kmax = 84
  5. 5. θd = 14.04 °
  6. 6. θd = −14.04 °

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