《自動控制原理》自學要點

一、自學提綱1、根軌跡是如何提出來的？在分析自動把握系統方面，它什么優點？2常規根軌跡〔180°根軌跡〕？3模值條件和相角條件。4、根軌跡的繪制法則1，根軌跡的分支數、對稱性和連續性。5、根軌跡的繪制法則2，根軌跡的起點和終點。6、根軌跡的繪制法則3，根軌跡在實軸上的分布。7、根軌跡的繪制法則4，根軌跡的漸近線。8、根軌跡的繪制法則5，根軌跡的分別點和分別角。9、根軌跡的繪制法則6，根軌跡與虛軸的交點。107，根軌跡的出射角。11、根軌跡的繪制法則8，閉環特征方程的極點之和=開環極點之和。12、參數根軌跡〔廣義根軌跡〕的繪制，與常規根軌跡的繪制有何不同？13、正反響根軌跡的繪制〔0°根軌跡〕，與負反響根軌跡的繪制有何不同？14、利用閉環主導極點估算系統的性能。15、閉環偶極子對根軌跡的影響。16、閉環偶極子對根軌跡的影響。17、附加開環零點對根軌跡的影響。18、附加開環極點對根軌跡的影響。19Matlab繪制把握系統的根軌跡，并與手繪圖形進展比較。二、爭論分10個小組〔同第一章爭論〕，習題共11道，第一題全部小組都做，后面10題，指定各小組做1題〔可抽簽選擇〕。三、每組爭論共同的題目，全部成員單獨完成一份手寫報告，預備在課堂上講解。報告需要指出每道題目涉及到的學問點〔見自習提綱〕，將計算步驟具體完整地寫出，并將手工繪圖結果與Matlab繪圖結果比照。字體工整，能以此報告為講稿通俗易懂地在課堂上講解給其他同學聽。四、課堂爭論時，教師隨機選定每組的一名或多名同學講解，假設講解的不好，同組的其他同學可補充。給每組一個評定成績，作為該組全部成員的爭論成績。習題單位負反響把握系統的開環傳遞函數為Gs Kr ，畫出該系統的根軌跡圖，確s(s1)(s10)定產生閉環純虛根的開環增益，并計算出此時全部的閉環極點。具體描述繪制根軌跡的步驟。(各小組必做題)單位負反響把握系統開環傳遞函數如下，畫出相應的閉環根軌跡?！残栌嬎愠錾浣恰?/p>

s

Ks2rs22s5

s

Ks20rs(s220s200)3.設單位負反響把握系統的開環傳遞函數Gs K畫出系統的根軌跡圖；確定系統臨界穩定的開環增益；確定與系統臨界阻尼比相應的開環增益。設系統開環傳遞函數如下，試畫出以參量b為變量〔b從零變到無窮時〕的系統根軌跡圖?！?〕Gs 20〔2〕Gs

ss10設把握系統開環傳遞函數

Gs1s試分別畫出正反響系統和負反響系統的根軌跡圖，并指出它們的穩定狀況有何不同。 K

設單位負反響把握系統的開環傳遞函數Gs

srs2

，試繪制系統根軌跡圖，并求出訪系統產生重實根和純虛根的K 值。r設把握系統構造圖如下：試畫出參數K變化的根軌跡圖，并求出閉環主導極點〔或其主要作用的極點〕的阻尼比=.04時K的取值〔提示：留意根之和的應用〕?！?〕某單位負反響系統的開環傳遞函數為 KGs

ss2s4繪制K 由零到無窮變化的根軌跡圖；r依據根軌跡，分析系統的穩定性；確定系統為欠阻尼狀態的Kr

取值范圍；系統產生持續等幅振蕩時的Kr

值和振蕩頻率；求主導極點 0.5時的K值。r某單位負反響系統的開環傳遞函數為G

s

K r s2s2 s5概略繪出閉環系統的根軌跡圖，并推斷閉環系統的穩定性；假設轉變反響通道的傳遞函數，使H(s)12s，試推斷H(s)轉變后的系統穩定性，爭論H(s)轉變所產生的效應。設把握系統如以以下圖所示，其中Gc選擇哪一種？為什么？

(s)Kt

s，Ka

Ks2s2 s2

三種傳遞函數中任選一種，你R(s)

100

10s(s10)

C(s)G(s)c單位反響把握系統的開環傳遞函數為G(s)K(s1), a0,K0s2(sa)試分別畫出a=10，9,5，1時系統的根軌跡圖。爭論a把握系統的開環傳遞函數為G(s)o

Ks(s1)假設在系統前向通道中串聯接入環節Gc

(s)

(s2)，繪制根軌跡，并分析系統穩定性。(s20)比較〔2〕、〔1〕結果，簡要說明結果不同的緣由。單位反響把握系統的開環傳遞函數為