考研851 自动控制原理
真题 · 真题解析 · p.5

\(\therefore k\) 值范围为:\(0.536<k<2\)

六、书本课后题原题。

5-5已知系统开环传递函数 \(G(s)H(s)=\dfrac{K(\tau s+1)}{s^{2}(Ts+1)},K,\tau,T>0\)

试分析并绘制 \(\tau>T\)\(T>\tau\) 情况下的概略开环幅相特性曲线。

解:本题主要考查根据系统参数之间的关系绘制开环幅相特性曲线,掌握系统参数变化对开环幅相特性曲线的影响。

系统的开环频率特性

\[G(j\omega)H(j\omega)=\dfrac{K(1+j\tau\omega)}{-\omega^{2}(1+jT\omega)}=-\dfrac{K(1+T\tau\omega^{2})}{\omega^{2}(1+T^{2}\omega^{2})}-j\dfrac{K(\tau-T)\omega}{\omega^{2}(1+T^{2}\omega^{2})}\]

开环幅相特性曲线的起点 \(G(jO_{+})H(jO_{+})=\infty\angle-180°\)

终点:\(G(j\infty)H(j\infty)=0\angle-180°\),且与实轴无交点。

\(\tau>T\),则 \(\mathrm{Re}[G(j\omega)H(j\omega)]<0,\mathrm{Im}[G(j\omega)H(j\omega)]<0\),故开环幅相特性曲线位于第III象限,如图5-5-1所示;

\(\tau<T\),则 \(\mathrm{Re}[G(j\omega)H(j\omega)]<0,\mathrm{Im}[G(j\omega)H(j\omega)]>0\),故开环幅相特性曲线位于第II象限,如图5-5-2所示。