MATLAB 控制系统设计与仿真 - 13

根轨迹分析

根轨迹方法是一种图解法,他是古典控制理论中对系统进行分析和综合的基本方法之一。

由于根轨迹图直观地描述了系统特征方程的根(线性系统的闭环极点)在s平面上的分布,

因此用根轨迹法分析自动控制系统十分方便,在工程实践中也获得了广泛的应用。

根轨迹反映了对于系统某一参数改变时,对系统的影响,从而较好的解决了高阶系统控制过程性能分析与计算。可以很直观的看出增加开环零极点对系统闭环特性的影响,可以通过增加开环零极点重新配置闭环主导极点。

假设所要研究的线性控制系统如下图所示:

MATLAB 控制系统设计与仿真 - 13_第1张图片

如果系统有m个开环零点和n个开环极点,并且开环系统的增益为K,则系统的开环传递函数为:

G(s)H(s)=K\frac{\prod_{j=1}^{m}(s+z_i)}{\prod_{i=1}^{n}(s+p_i)}

系统的闭环传递函数为:

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