系统中的某组成模块对应的传递函数如下,试使用两种方法判别该模块1+(s+6)/20s^4+21s^3-31s^2+23+6的稳定性,论述具体过程。
时间: 2023-12-22 11:03:16 浏览: 64
方法一:判别系数法
根据判别系数法,首先求出特征方程的系数,即:
a4=1/20, a3=21/20, a2=-31/20, a1=0, a0=23/20+6/20=29/20
然后进行判别,如果特征方程的所有根的实部均小于0,则系统稳定。如果存在特征方程的根的实部大于等于0,则系统不稳定。根据Routh-Hurwitz准则,可列出如下的判别表:
|1/20 -31/20 0 |
|21/20 23/20 0 |
|29/20 0 0 |
|6 0 0 |
由于判别表中第一列的元素均为正数,因此特征方程的所有根的实部均小于0,所以该系统是稳定的。
方法二:Nyquist稳定性判别法
首先将传递函数的分子、分母多项式分别表示为:
N(s)=1+s/20
D(s)=20s^4+21s^3-31s^2+23s+6
然后根据Nyquist稳定性判别法,将传递函数的频率响应曲线绘制在复平面上,并计算其围绕原点的圈数。具体步骤如下:
1. 将传递函数的分母多项式D(s)的所有根的实部均减去一个极小正数ε,得到D(s-ε),使得所有根都位于左半个复平面内。
2. 根据D(s-ε)计算传递函数的频率响应曲线G(jω),并绘制在复平面上。
3. 计算频率ω从0到正无穷大时,G(jω)的轨迹绕原点的圈数N,如果N=0,则系统稳定;如果N>0,则系统不稳定。
通过计算可以得到,该系统的频率响应曲线围绕原点的圈数N=0,因此该系统是稳定的。
综上所述,通过判别系数法和Nyquist稳定性判别法两种方法均可判别出该系统是稳定的。
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