根轨迹怎么画图?

如题所述

根轨迹是控制系统分析中的一个重要概念,它描述了系统参数变化时,开环系统极点在复平面上移动的轨迹。画根轨迹图可以帮助我们更好地理解系统的动态性能。以下是画根轨迹图的基本步骤:


1.确定开环传递函数:首先需要知道系统的开环传递函数,即输入信号到输出信号的传递关系。通常,开环传递函数可以表示为多项式的形式。


2.确定零极点分布:根据开环传递函数,我们可以计算出系统的零点和极点。零点是传递函数等于零的点,极点是传递函数的分母为零的点。零极点的分布决定了系统的稳定性和动态性能。


3.确定增益变化范围:增益是指开环传递函数中各项系数的大小。增益的变化会影响系统的性能,因此需要确定增益的变化范围。


4.我们可以开始绘制根轨迹图。首先,在复平面上画出增益变化范围。然后,根据零极点的分布,画出相应的根轨迹线。根轨迹线通常是以零点为起点,以极点为终点的曲线。


5.分析根轨迹图:通过观察根轨迹图,我们可以了解系统在不同增益下的稳定性和动态性能。例如,当增益增大时,系统的极点可能会向复平面的左半部分移动,导致系统不稳定。相反,当增益减小时,系统的极点可能会向复平面的右半部分移动,使系统更加稳定。


总之,画根轨迹图需要对系统的开环传递函数、零极点分布和增益变化范围有一定的了解。通过绘制根轨迹图,我们可以更好地分析系统的动态性能,为控制系统的设计和优化提供依据。

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