考研851 自动控制原理
基础习题集 · exercise · p.91

2、已知非线性系统如下所示,非线性环节的描述函数为 \(N(A)=\dfrac{2K}{\pi}\left[\arcsin\dfrac{a}{A}+\dfrac{a}{A}\sqrt{1-\left(\dfrac{a}{A}\right)^2}\right]\)

其中,\(A\ge a\)\(a>0, K>0\) 。(华电北京,2019)

(1) 若 \(a=1, K=2\),用描述函数法分析系统的稳定性,非线性系统是否存在稳定的周期运动,若存在,给出其振荡频率和振幅;

(2) 为了消除自激振非线性环节参数 K 应满足什么条件?

图:方框图

图中:\(r=0\),比较环节输出经非线性环节(饱和特性,标注 \(K=2\)\(a=1\))后接入线性部分 \(\dfrac{15}{s(0.1s+1)(0.2s+1)}\),输出为 \(c(t)\),负反馈至比较环节。