§ 5-2绘制根轨迹的基本条件和基本规则
绘制根轨迹的基本条件
系统特征方程 1+G(s)H(s)=0 G(s)H(s)=-1
幅值条件: |G(s)H(s)|=1
相角条件: ∠G(s)H(s)=±(2q+1)π, q=0,1,2,…
考虑开环传递函数 ,因此
幅值条件: 或
相角条件: =±(2q+1)π, q=0,1,2,…
绘制根轨迹的基本规则
规则一: 根轨迹的分支数和对称性
分支数等于特征方程的阶数; 对称于实轴
规则二: 根轨迹的起点和终点
从开环极点出发; 趋向开环零点或无穷远处
, K1=0为根轨迹的起点 s = pi
, K1→∞为根轨迹的终点 s = zj 或s→∞
规则三: 实轴上的根轨迹
实轴上某线段右边的实零点和实极点总数为奇数时, 这些线段就是根轨迹的部分
规则四: 根轨迹的渐进线
n-m条趋向无穷远的根轨迹可由渐进线决定
渐进线的倾角为:
渐进线与实轴的交点为:
规则五: 根轨迹的分离点、会合点、和分离角
分离点和会合点必须满足方程 ----必要条件
分离角----根轨迹离开重极点处的切线与实轴正方向的夹角
分离角= r为重根数
规则六: 根轨迹的出射角和入射角
出射角:从复数极点出发的角度
入射角:到达复数零点的角度
图5-8:取靠近的点,由相角条件:
,则:
一般情况:
同理:
规则7.根轨迹与虚轴的交点.
两种方法: (1).用劳斯判据求
(2).将带入特征方程求解
规则8.闭环极点的和与积.
系统特征方程(n>m时)为
可利用此性质判闭环极点的分布情况
常数
一些变化后,另一些会做相反变化.
闭环极点的确定:
在根轨迹上任取一点,可由 确定相应的值.
给定值,可由做射线,求得一对共轭复根.