稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹练习卷(附答案)

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1.简单
s³310s²34s¹?s⁰

对于特征多项式 Q(s) = 3s³ + 3s² + 10s + 4,求劳斯表 s¹ 行的第一列元素 b1。

Q(s) = 3s³ + 3s² + 10s + 4
b1 =
2.简单
s⁴1416s³1−13s²??s¹?s⁰?

某反馈系统的特征多项式为 Q(s) = s⁴ + s³ + 4s² − 13s + 16。建立劳斯表,求 Q(s) 在右半平面内的根的个数 N。

Q(s) = s⁴ + s³ + 4s² − 13s + 16
N =
3.中等
R(s)+K1s(s + 2)(s + 5)C(s)−

图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))
Kmax =
4.中等
R(s)+Ks + 5(s − 4)(s + 2)C(s)−

对象 G(s) = (s + 5)/((s − 4)(s + 2)) 在 s = 4 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 + 5)/((s − 4)(s + 2))
Kmin =
5.困难
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

某单位负反馈回路的 L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 4))。求根轨迹渐近线与实轴的交点 σa。

L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 4))
σa =
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. b1 = 6
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 70
  4. 4. Kmin = 2
  5. 5. σa = −3.667
  6. 6. θd = 45 °

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