系统函数为H(s) = (1600πa(i)s)/(s^2 + 1600π(i)s + 640000π^2),通过讨论系统函数H(s)的收敛域s平面是否包含jw轴来讨论a的取值对系统的稳定性有何影响
时间: 2023-10-28 10:05:54 浏览: 119
Labview2015 XY图控件画y=sin2πx曲线
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系统函数H(s)的收敛域包含s平面的jw轴,当且仅当特征方程的根都具有负实部。将系统函数H(s)进行因式分解得到:
H(s) = (1600πa(i)s)/(s^2 + 1600π(i)s + 640000π^2)
特征方程为:
s^2 + 1600π(i)s + 640000π^2 = 0
通过求解特征方程,可以得到系统的两个极点为:
s1 = -800π(i) + 400πsqrt(3)i
s2 = -800π(i) - 400πsqrt(3)i
因为极点的实部都为负数,所以系统函数H(s)的收敛域一定在s平面的左半平面。同时,当s = jw时,特征方程变为:
jw^2 + 1600πw(i)j - 640000π^2 = 0
根据求解二次方程的公式,得到:
w = [-1600π(i) ± sqrt(2560000π^2a^2 - 640000π^2)]/2j
因为a为实数,所以当2560000π^2a^2 - 640000π^2 < 0时,w为纯虚数,此时系统函数H(s)的收敛域包含s平面的jw轴。因此,当a < 0.25时,系统函数H(s)的收敛域包含jw轴,此时系统是稳定的。
综上所述,当a < 0.25时,系统的稳定性受到影响,系统是稳定的。
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