《自动控制原理》自学要点

一、自学提纲1、根轨迹是如何提出来的？在分析自动把握系统方面，它什么优点？2常规根轨迹〔180°根轨迹〕？3模值条件和相角条件。4、根轨迹的绘制法则1，根轨迹的分支数、对称性和连续性。5、根轨迹的绘制法则2，根轨迹的起点和终点。6、根轨迹的绘制法则3，根轨迹在实轴上的分布。7、根轨迹的绘制法则4，根轨迹的渐近线。8、根轨迹的绘制法则5，根轨迹的分别点和分别角。9、根轨迹的绘制法则6，根轨迹与虚轴的交点。107，根轨迹的出射角。11、根轨迹的绘制法则8，闭环特征方程的极点之和=开环极点之和。12、参数根轨迹〔广义根轨迹〕的绘制，与常规根轨迹的绘制有何不同？13、正反响根轨迹的绘制〔0°根轨迹〕，与负反响根轨迹的绘制有何不同？14、利用闭环主导极点估算系统的性能。15、闭环偶极子对根轨迹的影响。16、闭环偶极子对根轨迹的影响。17、附加开环零点对根轨迹的影响。18、附加开环极点对根轨迹的影响。19Matlab绘制把握系统的根轨迹，并与手绘图形进展比较。二、争论分10个小组〔同第一章争论〕，习题共11道，第一题全部小组都做，后面10题，指定各小组做1题〔可抽签选择〕。三、每组争论共同的题目，全部成员单独完成一份手写报告，预备在课堂上讲解。报告需要指出每道题目涉及到的学问点〔见自习提纲〕，将计算步骤具体完整地写出，并将手工绘图结果与Matlab绘图结果比照。字体工整，能以此报告为讲稿通俗易懂地在课堂上讲解给其他同学听。四、课堂争论时，教师随机选定每组的一名或多名同学讲解，假设讲解的不好，同组的其他同学可补充。给每组一个评定成绩，作为该组全部成员的争论成绩。习题单位负反响把握系统的开环传递函数为Gs Kr ，画出该系统的根轨迹图，确s(s1)(s10)定产生闭环纯虚根的开环增益，并计算出此时全部的闭环极点。具体描述绘制根轨迹的步骤。(各小组必做题)单位负反响把握系统开环传递函数如下，画出相应的闭环根轨迹。〔需计算出射角〕

s

Ks2rs22s5

s

Ks20rs(s220s200)3.设单位负反响把握系统的开环传递函数Gs K画出系统的根轨迹图；确定系统临界稳定的开环增益；确定与系统临界阻尼比相应的开环增益。设系统开环传递函数如下，试画出以参量b为变量〔b从零变到无穷时〕的系统根轨迹图。〔1〕Gs 20〔2〕Gs

ss10设把握系统开环传递函数

Gs1s试分别画出正反响系统和负反响系统的根轨迹图，并指出它们的稳定状况有何不同。 K

设单位负反响把握系统的开环传递函数Gs

srs2

，试绘制系统根轨迹图，并求出访系统产生重实根和纯虚根的K 值。r设把握系统构造图如下：试画出参数K变化的根轨迹图，并求出闭环主导极点〔或其主要作用的极点〕的阻尼比=.04时K的取值〔提示：留意根之和的应用〕。〔4〕某单位负反响系统的开环传递函数为 KGs

ss2s4绘制K 由零到无穷变化的根轨迹图；r依据根轨迹，分析系统的稳定性；确定系统为欠阻尼状态的Kr

取值范围；系统产生持续等幅振荡时的Kr

值和振荡频率；求主导极点 0.5时的K值。r某单位负反响系统的开环传递函数为G

s

K r s2s2 s5概略绘出闭环系统的根轨迹图，并推断闭环系统的稳定性；假设转变反响通道的传递函数，使H(s)12s，试推断H(s)转变后的系统稳定性，争论H(s)转变所产生的效应。设把握系统如以以下图所示，其中Gc选择哪一种？为什么？

(s)Kt

s，Ka

Ks2s2 s2

三种传递函数中任选一种，你R(s)

100

10s(s10)

C(s)G(s)c单位反响把握系统的开环传递函数为G(s)K(s1), a0,K0s2(sa)试分别画出a=10，9,5，1时系统的根轨迹图。争论a把握系统的开环传递函数为G(s)o

Ks(s1)假设在系统前向通道中串联接入环节Gc

(s)

(s2)，绘制根轨迹，并分析系统稳定性。(s20)比较〔2〕、〔1〕结果，简要说明结果不同的缘由。单位反响把握系统的开环传递函数为