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根轨迹方程简介

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于图4.2.3所示的控制系统,其闭环传递函数为图4.2.3控制系统式中,GH为系统开环传递函数,而闭环系统的特征方程为图4.2.3控制系统式中,GH为系统开环传递函数,而闭环系统的特征方程为或写成或写成式中,s是复数,GH是以s为自变量的复变函数。满足式的点,都必定是根轨迹上的点,故把式称为根轨迹方程。式和式分别称为根轨迹的幅值条件和辐角条件,根据这两个条件,可以完全确定s平面上的根轨迹和根轨迹上对应的K*值。

根轨迹方程简介

对于图4.2.3所示的控制系统,其闭环传递函数

图4.2.3 控制系统

式中,G(s)H(s)为系统开环传递函数,而闭环系统的特征方程为

或写成

式中,s是复数,G(s)H(s)是以s为自变量的复变函数。

满足式(4.2.3)的点,都必定是根轨迹上的点,故把式(4.2.3)称为根轨迹方程。根轨迹方程实际上是一个向量方程,直接使用很不方便。因为

所以,可把式(4.2.3)写成模与辐角的形式,有

比较式(4.2.4)两端的模和辐角,可得(www.xing528.com)

一般开环传递函数可写成

式中,zi为开环系统零点,pj为开环系统极点,K*为开环系统根轨迹增益,它与系统开环增益K存在下述关系

把式(4.2.7)代入式(4.2.5),则有

如果将积分环节视为pj=0的特殊情况,则上式可写成

将式(4.2.7)代入式(4.2.6),并把积分环节视为开环系统的零值极点,则有

式(4.2.10)和式(4.2.11)分别称为根轨迹的幅值条件和辐角条件,根据这两个条件,可以完全确定s平面上的根轨迹和根轨迹上对应的K*值。应当指出,辐角条件是确定s平面上根轨迹的充分必要条件,这就是说,绘制根轨迹时,只需要使用辐角条件;而当需要确定根轨迹上各点对应的K*时,才使用幅值条件。

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