考研851 自动控制原理
题海 · pdf-page · p.273

图:客观索引

图 5-44 系统概略开环幅相特性曲线

(2) 图 5-44(b) \(G(s)=\dfrac{K}{(T_1s-1)(T_2s-1)}\)

(3) 图 5-44(c) \(G(s)=\dfrac{K}{s(T_1s+1)(T_2s+1)(s^2-2\zeta\omega_ns+\omega_n^2)}\)

(4) 图 5-44(d) \(G(s)=\dfrac{K(T_4s+1)}{(T_1s-1)(T_2s+1)(T_3s+1)}\)

(5) 图 5-44(e) \(G(s)=\dfrac{K(T_4s+1)(T_5s+1)(T_6s+1)}{(T_1s-1)(T_2s+1)(T_3s+1)}\)

解 (1) \(G(s)\)\(s\)右半平面的极点数\(P=1\),由奈奎斯特曲线知\(N_+=0,N_-=\dfrac{1}{2}\),故

\[N=N_+-N_-=-\dfrac{1}{2}\]

应用奈奎斯特判据,算得\(s\)右半平面的闭环极点数为

\[Z=P-2N=1+2\times\dfrac{1}{2}=2\]

所以,系统闭环不稳定,有两个正实部闭环极点。

(2) \(G(s)\)\(s\)右半平面的极点数\(P=2\),由奈奎斯特曲线知\(N_-=0,N_+=0\),故

\[N=N_+-N_-=0\]

应用奈奎斯特判据,算得\(s\)右半平面的闭环极点数为

\[Z=P-2N=2-0=2\]

所以系统闭环不稳定,有两个正实部闭环极点。

(3) 因为\(v=1\),从奈奎斯特曲线上\(\omega=0^+\)的对应点起逆时针补作\(90°\)且半径为无穷大的虚圆弧。\(G(s)\)\(s\)右半平面的极点数\(P=2\),由奈奎斯特曲线知\(N_-=0,N_+=1\),故

\[N=N_+-N_-=1\]

应用奈奎斯特判据,算得\(s\)右半平面的闭环极点数为

\[Z=P-2N=2-2\times1=0\]

所以系统闭环稳定。

(4) \(G(s)\)\(s\)右半平面的极点数\(P=1\),由奈奎斯特曲线知\(N_-=0,N_+=\dfrac{1}{2}\),故

\[N=N_+-N_-=\dfrac{1}{2}\]

应用奈奎斯特判据,算得\(s\)右半平面的闭环极点数为

\[Z=P-2N=1-2\times\dfrac{1}{2}=0\]