已知控制系统的开环传递函数G(S)=k/[s(1+0.1s)(1+0.25s)],求解使闭环系统稳定的k值范围
时间: 2024-06-03 20:07:28 浏览: 234
电源技术中的电源系统的开环传递函数T。(s)及闭环传递函数Tc(s)
闭环系统的传递函数为:H(s) = G(s) / [1 + G(s)]
将G(s)代入可得:
H(s) = k / [s(1 + 0.1s)(1 + 0.25s) + k]
为使闭环系统稳定,需要保证极点位于左半平面。因此,分母的特征方程应该没有根或者所有根都位于左半平面。即:
s(1 + 0.1s)(1 + 0.25s) + k = 0
化简可得:
0.025s^3 + 0.35s^2 + ks + k = 0
根据Routh-Hurwitz稳定性判据,要求系数 a0、a1、a2、a3 都大于0,且 a1 a2 > a0 a3。
因此,可列出以下不等式:
a0 = k > 0
a1 = 0.35 > 0
a2 = k / 4 + 0.0875 > 0
a3 = 0.025 > 0
a1 a2 - a0 a3 > 0
将 a0、a1、a2、a3 代入,可得:
k / 4 + 0.030625 > 0
k > -0.1225
综上所述,当 k > 0 且 -0.1225 < k < +∞ 时,闭环系统稳定。
阅读全文