自动控制原理第四章(1)学习资料 .ppt
第四章:线性系统的根轨迹法
教学目的
对于低阶控制系统,我们可以用求解微分方程方法来分析控制
系统,而对于高阶系统,用微分方程的方法求解就比较困难。根轨
迹方法是分析和设计线性定常控制系统的图解方法,使用起来比较
简便,因此在工程设计中获得了广泛应用。
通过本章内容学习,要使学生懂得根轨迹的概念,根轨迹的作
图方法,以及根轨迹与系统性能之间的关系。
本章重点
m
(szj)
*j1
1、根轨迹方程G(s)H(s)kn1
n
(spi)
i1
spi
i1*
模值条件:mk
szj
j1
mn
相角条件:(,,
(szj)(spi)(2k1)k012)
j1i1
本章重点
2、根轨迹的绘制方法
3、根轨迹与系统性能的关系
4、几个基本要概念
根轨迹的概念:根轨迹是指开环系统某一参数从零到无穷变
化时,闭环特征根相应在s平面上运动的轨迹。
根轨迹增益k*与开环增益k的关系:根据对传递函数分子多项
式和分母多项式的分解,开环传递函数可写成二种不同的表达式。
本章重点
k(1)(2s22s1)
尾型:时间常数表达式1212
1G(s)H(s)v22
s(T11)(T2s22T2s1)
m
*
*k(szj)
k(sz)(sz)
首型:零极点形式1jj1
1G(s)H(s)vnv
s(sp1)(spnv)v
s(spi)
i1
*
其中:k*是根轨迹增益;k是开环增益,k与k的关系为
m
(z)
j2
*j1或:*12
kknkk2
T1T2
(pi)
i1
本章要求
1、正确理解根轨迹的概念
2、掌握根轨迹绘制方法(以根轨迹增益k为变量)
3、用根轨迹分析系统性能
4-1根轨迹法的基本概念
根轨迹法是研究控制系统的又一种方法。
我们知道:闭环系统的极点(闭环系统特征根)在