开环传递函数G(s)=1/(s^2+s+1)
时间: 2023-11-14 09:04:06 浏览: 133
开环传递函数 G(s) = 1/(s^2 s + 1) 可以表示为:
1
G(s) = ---------------
s^3 + s
使用部分分式分解,将 G(s) 表示为:
A B C
G(s) = -----------------------
s (s^2 + 1)
其中,A、B、C 是待求系数。
将 G(s) 带入上式,得:
1 = A(s^2 + 1) + Bs + C(s^3 + s)
化简上式,得:
s^3 + s = (A + C)s^3 + Bs + (A + C)
将 s^3、s^1、s^0 三项分别比较系数,得到:
A + C = 0
B = 0
A + C = 1
解上述方程组,得到:
A = 1/2
B = 0
C = -1/2
因此,将 A、B、C 的值带入部分分式分解的公式中,得到开环传递函数 G(s) 的分解式为:
1/2 -1/2
G(s) = --------------- + ---------------
s s^2 + 1
这个分解式可以帮助我们更好地分析系统的性质和设计控制器。
相关问题
已知下列开环传递函数,G=9/(s^2+3s+9)要求:(1)输出系统在单位正反馈下的闭环传递函数;(2分)(2)判断系统的稳定性;(4分)(3)若系统稳定,绘制抛物线信号输入响应曲线并求出静态加速度误差系数Ka。(4分)
好的,我来回答您的问题:
1. 首先,我们可以根据已知的开环传递函数G,得到单位正反馈下的闭环传递函数T(s)。根据公式 T(s) = G / (1 + G),即可得到闭环传递函数为:
T(s) = 9 / (s^2 + 3s + 18)
2. 系统的稳定性可以通过判断闭环传递函数的极点位置来确定。闭环传递函数的极点为解方程 s^2 + 3s + 18 = 0 得出,求得 s1 = -1.5 + 2.958i 和 s2 = -1.5 - 2.958i。由于两个极点的实部都小于零,因此系统是稳定的。
3. 若系统稳定,可以绘制输入信号为抛物线时的输出响应曲线,并求出静态加速度误差系数Ka。静态加速度误差系数Ka可以通过求解系统的稳态误差来得到。对于抛物线输入,其 Laplace 变换为 1/s^3,因此系统的稳态误差为 e_ss = 1/Ka,其中 Ka = lim(s->0) sT(s)。将 T(s) 带入公式,求解得到 Ka = 2/9。至于如何绘制响应曲线,可以通过反演拉普拉斯变换来得到,具体可以参考控制理论相关的教材。
希望以上回答能够解决您的问题,如有不清楚的地方,可以继续追问。
知单位负反馈二阶系统的开环传递函数为:G(s)=10/(S^2+4.47S),试绘制实验结构图
好的,根据所给的开环传递函数,可以得到闭环传递函数为:H(s) = G(s)/(1+G(s)) = 10/(S^2+4.47S+10)
接下来,我们可以使用MATLAB或者其他软件来绘制该系统的实验结构图,步骤如下:
1. 打开MATLAB软件,新建一个脚本文件。
2. 在脚本文件中定义系统的开环传递函数G(s)和闭环传递函数H(s):
```matlab
s = tf('s');
G = 10/(s^2+4.47*s);
H = feedback(G,1);
```
3. 使用bode函数绘制系统的幅频特性曲线和相频特性曲线:
```matlab
bode(H);
```
4. 使用pzmap函数绘制系统的极点分布图:
```matlab
pzmap(H);
```
5. 使用step函数绘制系统的单位阶跃响应曲线:
```matlab
step(H);
```
6. 运行脚本文件,即可得到该系统的实验结构图。
注:除了MATLAB,其他软件也具备绘制系统实验结构图的能力,具体步骤可以参考相关软件的操作手册。