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
R(s)+K2s + 5C(s)−

比例增益 K 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 2/(s + 5)。求把闭环极点置于 s = −11 的增益 K。

G(s) = 2/(s + 5)p = −11
K =
2.简单
R(s)+201s(s + 4)C(s)−

某单位负反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 20/(s(s + 4))。闭环极点为复数。求其虚部 ωd。

L(s) = 20/(s(s + 4))
ωd = rad/s
3.中等
R(s)+K1s(s + 1)(s + 10)C(s)−

图中的回路的开环传递函数为 L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))。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 + 1)(s + 10))
ω = rad/s
4.中等
R(s)+K = 151s(s + 3)(s + 5)C(s)−

图中的回路在 K = 15 下运行,L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))。在闭环变得不稳定之前,增益最多可以提高到原来的多少倍 m?

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))K = 15
m =
5.困难
ReIm−2−4j2

对于 L(s) = K/((s + 3)(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 + 3)(s² + 8s + 25))
θd = °
6.困难
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)) 的根轨迹在 s = 0 与 s = −2 之间离开实轴。求分离点 sb。

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))
sb =

答案

  1. 1. K = 3
  2. 2. ωd = 4 rad/s
  3. 3. ω = 3.162 rad/s
  4. 4. m = 8
  5. 5. θd = −18.43 °
  6. 6. sb = −0.9028

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