开环传递函数G(s)=1/(s^2+s+1)
时间: 2023-11-14 11:04:06 浏览: 497
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。
开环传递函数G(s)=K/(s^2*(T*s+1)),试用奈奎斯特判别系统的稳定性
首先,将开环传递函数G(s)写成标准形式:
G(s) = K/(s^2*(T*s+1))
然后,根据奈奎斯特判别法,需要求出G(s)的极点和零点,并在复平面上画出对应的奈奎斯特曲线。
G(s)的极点为0和-T^-1,没有零点。奈奎斯特曲线的形状如下图所示:
![奈奎斯特曲线](https://img-blog.csdn.net/20170312174718608?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvcXVpYW5zZGFpbmdfcGF0aDk5/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/q/85)
根据奈奎斯特曲线的特征,可以得到以下结论:
1. 奈奎斯特曲线经过-1的点,因此系统不稳定。
2. 奈奎斯特曲线的起点和终点都在实轴上,因此系统的相位余量为0。
综上所述,该系统不稳定。
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