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第四章 线性系统的根轨迹法4-3 已知开环零、极点如图所示,试绘制相应的根轨迹。4-4单位反馈系统的开环传递函数如下,试概略绘出系统根轨迹。(1) (3)解 =系统有三个开环极点:,实轴上的根轨迹:, 渐近线: 分离点: 解之得:,(舍去)。 与虚轴的交点:特征方程为 D(s)=令 解得与虚轴的交点(0,)。根轨迹如图解4-4(1)所示。图4-4(1) 图4-4(3)(3) 实轴上的根轨迹:, 渐近线: 分离点: 用试探法可得 。4-5单位反馈系统的开环传递函数如下,试概略绘出相应的根轨迹。 解 实轴上的根轨迹: 分离点:解之得:起始角:,另一起始角由对称性得: 。图4-5(1) 图 4-104- 已知单位反馈系统的开环传递函数,要求: (2)确定产生纯虚根为的值和值;解(2)闭环特征方程:有 =0令实、虚部分别等于零即: 把=1代入得: , 。4-10 设单位反馈控制系统的开环传递函数为:,要求:(1)画出准确根轨迹(至少校验三点);(2)确定系统临界稳定开环增益Kc;(3)确定与系统临界阻尼比比相应的开环增益K。解:首先把开环传递函数写成零极点模型: (1)画系统根轨迹图:系统开环零点:无,开环极点: 实轴上的根轨迹:,; 渐近线3条: 分离点: 与虚轴的交点:特征方程令 代入 系统根轨迹如图4-10所示。(2)系统临界稳定,即根轨迹过虚轴时: (3)系统与临界阻尼比对应的K,根轨迹相遇于分离点,= 4-13 试绘出下列多项式方程的根轨迹。(2)解:作等效开环传递函数 根轨迹绘制如下: 实轴上的根轨迹:,; 渐近线: 分离点: 解得 ,(舍),(舍) 与虚轴交点:闭环特征方程为把s=j代入上方程,整理,令实、虚部分别为零得:试根可得: 根轨迹如图解4-13(2)所示。图4-13(2) 图4-14(2)4-14 设单位反馈系统的开环传递函数如下,试绘制参数从零变到无穷时的根轨迹图,并写出时系统的闭环传递函数。(2)解 :(2)做等效开环传递函数G(s)=实轴上的根轨迹: 分离点: 解得:d= -20,对应的根轨迹增益:又30b=600.4(),在s平面作等阻尼线OA,使之与实轴夹角为。OA与根轨迹交点为,其余2个交点为,。令 则 特征方程为 比较系数得 解得: 由调节时间, 又ts=3.5/nn0.35

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