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,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第,4,章 线性系统的根轨迹法,自控原理,1第4章 线性系统的根轨迹法自控原理,2,4.3,广义根轨迹,4.3.1,参数根轨迹,4.3.2,附加开环零点的作用,4.3.3,零度根轨迹,24.3 广义根轨迹,3,4.3,广义根轨迹,参数根轨迹(单参数,双参数),开环零点个数多于开环极点个数的根轨迹,零度根轨迹(正反馈系统的根轨迹),回顾常规根轨迹,常规根轨迹:以根轨迹增益,K*,为参数绘制的根轨迹,广义根轨迹:,34.3 广义根轨迹 参数根轨迹(单参数,双参数)回顾常规根,4,4.3.1,参数根轨迹,参数根轨迹,:不以开环增益作为可变参数绘制的根轨迹,闭环特征方程,整理,A,为可变参数,等效开环传函,44.3.1 参数根轨迹参数根轨迹:不以开环增益作为可变参数,5,【例,4.3.1,】求,:0,时系统的根轨迹,解:系统开环传递函数为,闭环特征方程为,整理为关于,的根轨迹方程,得,5【例4.3.1】求:0时系统的根轨迹解:系统开环传递,6,等效开环传函,由,绘制 的根轨迹,6等效开环传函由绘制 的根轨迹,7,作用,1,:改变稳定性,(,a,),z,1,即,3,条渐近线,闭环系统会不稳定,实轴(,-,0,)上有根轨迹,4.3.2,附加开环零点的作用,7作用1:改变稳定性(a)z1,即3条渐近线4.3.2,8,(,b,),z,1,3,2,条渐近线,闭环系统会不稳定,实轴(,z,1,0,)上有根轨迹,8(b)z132条渐近线,9,(,c,),z,1,2,闭环系统稳定,根轨迹左移,稳定性提高,9(c)z12闭环系统稳定,10,(,d,),z,1,=0,抵消了极点,p,1,=0,闭环系统稳定,稳定裕度增大,根轨迹左移,10(d)z1=0,抵消了极点p1=0闭环系统稳定,11,作用,2,:改善动态性能,(,b,)主导极点是实数,近似为一阶系统,动态性能不好,但稳定性好(远离虚轴),(,a,)共轭主导极点,近似为二阶系统,动态性能好,稳定裕度小(靠近虚轴),11作用2:改善动态性能(b)主导极点是实数,近似为一阶系统,12,4.3.3,零度根轨迹,零度根轨迹,:相角条件满足,2k+0,的根轨迹,如正反馈回路的根轨迹,正反馈系统的闭环传递函数,闭环特征方程为,124.3.3 零度根轨迹零度根轨迹:相角条件满足2k+0,13,所以,零度根轨迹的根轨迹方程为,根轨迹方程,:,相角条件:,模值条件:,13所以,零度根轨迹的根轨迹方程为 根轨迹方程:相角条件:模,14,零度根轨迹的以下,3,个法则与常规根轨迹不同,其他法则相同,法则,3,:渐近线的交角改为,法则,4,:根轨迹在实轴上的分布:,实轴上的某一区域,若其右方开环实数,零极点个数之和为偶数,,则该区域必是根轨迹。,14零度根轨迹的以下3个法则与常规根轨迹不同,其他法则相同,15,法则,5,:起始角和终止角,起始角,终止角,15法则5:起始角和终止角 起始角终止角,16,【例,4.3.2,】单位正反馈系统的开环传递函数如下,绘制其根轨迹,1,),根轨迹有,3,支,起始于开环极点,0,,,-1,,,-5,,终止于无穷远处,解:,系统开环极点:,2,),实轴上根轨迹区间:,0,-1,-5,16【例4.3.2】单位正反馈系统的开环传递函数如下,绘制其,17,3,)渐近线与实轴的交点及倾角:,0,-1,-5,-2,173)渐近线与实轴的交点及倾角:0-1-5-2,18,4,),根轨迹在实轴上的分离点和会合点,0,-1,-5,-2,-3.5,184)根轨迹在实轴上的分离点和会合点0-1-5-2-3.5,
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