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传递函数中零点的解决方案
来源：电源网
作者：佚名日 12:05
[导读] 传递函数有开环传递函数和闭环传递函数，同样，零点有开环零点和闭环零点。
他们有什么不同，又各自起到什
传递函数有开环和闭环传递函数，同样，零点有开环零点和闭环零点。
他们有什么不同，又各自起到什么作用呢？
　　完全书本上的理论：闭环零点是系统闭环传递函数中分子多项式方程的根。闭环零点由前向通道的零点和反馈通道的极点构成。对于单位反馈系统，闭环零点就是开环零点。　　这个从系统结构上是可以推导出来的结论。　　一想到零点，我们会想到比例微分环节，那么这个比例微分环节，放在前向通道和反馈通道，作用上会有什么不同吗？　　谈到零点，我们最先想到的是微分环节，事实上，单纯的微分环节是不存在的。对一个信号取微分，也就是相当取这个信号的变化率。一个脉冲信号，上升沿变化率近似于无穷大，而运放的输出能量是有限的。　　能产生零点的基本环节有比例微分环节PD，比例积分环节PI。　　先来看，在一个传递函数的分子中，加入一个零点，而分母不变，会有什么影响呢？　　以欠阻尼二阶系统 G=4/(s^2+2*s+4)(阻尼比=0.5）为例，与另一个系统G=4(s+1)/(s^2+2*s+4）的单位阶跃响应比较。
　　绿色是加入零点的，蓝色是没有零点的。　　从这个例子，我们可以得到一个很简单的结论：传递函数分母不变，分子中串入零点，瞬态响应变快，超调量增加。
举个例子，还是以传递函数G=4/(s^2+2*s+4)(阻尼比=0.5）作为控制对象，采用比例微分环节（1+0.5*s)去控制它。　　而根据比例微分环节加入整个系统的位置不同，可以分为两种：一种是放在前向通道，一种是放在反馈通道。　　下面以采用这两种校正方式后的单位阶跃响应，来看看它们有什么不同~　　(1)、将校正环节串入系统的前向传递通道（绿色）：sys=tf([4]，[1，2，0])；sys2=tf([0.5，1]，[1])；sys3=series(sys2，sys)，sys4=feedback(sys3，1)；step(sys4)；hold on；　　(2)、将校正环节作为系统的反馈通道（蓝色）：sys=tf([4]，[1，2，0])；sys2=tf([0.5，1]，[1])；sys3=feedback(sys，sys2)；step(sys3)；(3)、原系统的单位反馈（红色）：sys0=tf([4]，[1，2，4])；step(sys0)；
　　从上面的小例子，我们可以得出一个很实用的结论：校正环节加入系统前向传递通道形成闭环，会在闭环传递函数中形成一个零点并增大阻尼比，故时域响应能够同时降低超调和提高瞬态响应。校正环节作为反馈通道，在闭环传递函数中没有形成零点，但增大了阻尼比，故时域响应能够明显降低超调，但对瞬态响应提高不明显。　　将上述三个系统的博德图放在同一张图上:
　　从这三个bode图可以看出：比例-微分环节提高瞬态响应，是以降低高频抗干扰能力为代价的，在输入信号伴有较强噪声的系统中应该尽量避免采用串联比例-微分环节。　　上面是从频域和时域去分析这个比例微分环节的不同位置，对系统的影响不同。
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如何从微分方程求得传递函数？需满足什么条件？ 答：在零初始条件下，对微分方程用拉普拉斯变换，就可以求得传递函数。 系统闭环频宽的含义？ 答：闭环对数幅频特性曲线中...
26.自动控制 27.传递函数的极点 28.稳态误差ess 29.最小相位系统 30.状态空间表达式 四... 35.已知闭环二阶系统频率特性，试问有无谐振频率？为什么？ 36.高阶系统中哪些闭环极...
当系统的输入信号为，系统的稳态输出？ 四、（本题共20分）已知某单位反馈系统的闭环根轨迹图如下图所示 1、写出该系统以根轨迹增益K*为变量的开环传递函数； 2、求出分离...
设单位反馈系统的开环传递函数为 若系统以2rad/s频率持续振荡，试确定相应的K和值 解： s3 1 2+K s2 a 1+K s1 s0 1+K ， 六、综合题（合计24分，共6道小题） 已知一个n阶闭环...
(15分) 2、系统结构图如图2所示。已知系统单位阶跃响应的超调量%%，峰值时间（秒）。（20分） 求系统的开环传递函数； 求系统的闭环传递函数； 根据已知的性能指标%、确定系...
5为什么称计算机控制系统为采样控制系统或离散控制系统，其仿真有何特点 6用... 传递函数、零极点增益和部分分式的模型参数，并分别写出其相应的数学模型表达式。 ...
的 成正比。 6.在一个闭环控制系统中，不同输入与输出量的传递函数 相同，而 是不同的... ts，（%表示，试在图3.2上标出上述三个指标。 4.依微分环节的特性，试说明为什么在闭...
的 成正比。 6.在一个闭环控制系统中，不同输入与输出量的传递函数 相同，而 是不同的... ts，（%表示，试在图3.2上标出上述三个指标。 4.依微分环节的特性，试说明为什么在闭...
改善了动态性能。 三、）1、结构图：
为二型系统，L（ω）=20lgK +20lg-40lgw-20lg 2、 因为 系统稳定时应满足K&0.1 3、 =argtg5-argtg0.5 系统稳定 四、1、 （10分） 闭环传递函数为φ（...
1. 已知阻容四端网络如图所示，使用不同的方法求该网络的传递函数。 2. 利用结构图化简技术，求图所示的系统传递函数。 3. 求在输入量作用下的闭环传递函数和系统的输出。 得...
8.分析实验结果，完成实验报告。 四、附录 & 1.典型二阶系统 典型二阶系统的方块结构图如图2.1.1所示： & & & & & & & & 其开环传递函数为， 其闭环传递函数为，其中， ...
一、三阶系统的单位阶跃响应 设三阶系统的闭环传递函数为 这个系统的单位阶跃响应为： 式中 因为 所以项的系数总是负数。 图3-32表示了这个三阶系统在时的单位阶跃响应曲线...
为s的有理分式函数。对于s平面上任意一点s，通过复变函数F(s)的映射关系，在F(s)平面... 为应用幅角原理，选由式（5&66）可知，F(s)具有以下特点： F(s)的零点为闭环传递函数的...
为s的有理分式函数。对于s平面上任意一点s，通过复变函数F(s)的映射关系，在F(s)平面... 为应用幅角原理，选由式（5&66）可知，F(s)具有以下特点： F(s)的零点为闭环传递函数的...
控制系统的误差分析（习题） 已知单位反馈系统的闭环传递函数为： 求单位斜坡输入和单位抛物线输入时的静态误差。 5.2 对于图5.8所示的系统，设输入为单位斜坡函数。试求使...
其对数频率特性曲线如图所示。 3） 计算 所以 由图可知 部份，对-π线无穿越，故系统闭环稳定。 3、根据图（a）所示系统结构图，求系统开环、闭环以及误差传递函数。 解： （b） ...
试用部分分式法求下列函数的拉氏反变换。 3) 7)
2-4 ... 求得传递函数： 2-11 应用方框图化简法则求图2.76所示各系统的闭环传递函数。 a) b) c) ...
确定系统稳定的取值范围； 采用MATLAB绘制系统的根轨迹。 4-7 已知系统的开环传递函数为 绘制系统的根轨迹； 计算当增益为何值时，系统的阻尼比最小，并求此时系统的闭环...
（本题仅限于单考生完成，单考生还需在以下各题中选做80分的考题，统考生不做此题） 1.给定系统的开环传递函数为 试判别K取值时系统稳定。 2.已知某一闭环系统有一对主导极...
并求出开环和闭环系统的零点和极点。 2.假设描述系统的常微分方程为，请选择一组状态变量，将此方程在MATLAB工作空间中表示出来，如果想得到系统的传递函数和零极点模型...
如图2-1所示。 图2-1 扰动条件下的自跟踪环路图 图中：&&目标位置；&&天线指向位置；&&位置误差；&&位置环校正环节的传递函数；&&速度闭环传递函数；&&电机轴...
错选、多选或未选均无分。 1.闭环控制系统又称为（ ） A.开环控制系统 B.反馈控制系统 C.线性控制系统 D.非线性控制系统 2.已知系统的传递函数G(s)=，根据稳态精度的型别，...
5. 已知闭环系统的星图如下，试写出其闭环传递函数Ф（z） 6. s平面虚轴映射为z平面 ，s左半平面映射在Z平面 ，S右半平面则映射在Z平面 。 7.离散系统稳定的充要条件是系统的特征要...
% 根据r,p,k的值求有理多项式 7.函数插值运算 （1）线形样条插值 〉〉x=0:10 && y=sin(x) &&... 已知系统的开环传递函数为： 试对系统闭环判别其稳定性。 （2）根轨迹法判断系统稳定性... [1 1 3]） % 定义分母多项式 && [r,p,k]=residue(n,d) % 进行部分分式展开 && p1=[1-p(1)],p2=[...
一般通过改变误差放大器的频率特性（校正网络），使得环路频率特性以-20dB/dec穿越，并有45&相位裕度，以达到闭环的稳定。以下我们研究误差放大器以外的电路传递函数的频...
为零的闭环传递函数的零点。它可能是，但不一定。极点是使P(s)为零的s值，用符号*表... 天线 superimpose v. 添上、加上、附加上 gust n. 阵风 partial fraction expansion 部分分式...
初值定理、终值定理 b：拉普拉斯逆变换，部分分式展开法 c：线性定常系统的传递函数... 上升时间，峰值时间，调整时间 c：闭环系统稳定的基本含义，劳斯稳定性判据 3）控制...
另外，考生应具备线性系统的基础理论和常规的设计方法，以此初步具备解决实际工程控制问题的能力。 具体内容如下： 1、开环系统与闭环系统、系统的方框图、传递函数、典型...
(2) (3) (4) 9-3 求下列函数的反变换： （1） (2) (3) (4) 9-4 证明下列关系式成立： （1） (2) 9-5 已知连续函数的拉氏变换为，求其变换。 9-6 求图（题9-6）所示系统的闭环传递函数，并判...
1.有些系统中，将开环与闭环结合在一起，这种系统称为_ 2.单位阶跃函数的拉普拉斯变... 1.已知，其原函数的终值=（ ） A. 0 B.& C. 1 D. 3 2.传递函数 表示了一个（ A. 时滞环节 B...
4、线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？ 5、简述比例控制器P的作用。 二、已知系统框图如下所示： T=1s (15分) 试求闭环离散系统的闭环脉冲传递函数。 三、已知离散控制...
其闭环传递函数方框图为图8(b)。 G(s)为主电路传递函数，H1(s)为补偿网络传递函数，1/Vm为PWM传递函数，E为开关占空比变化对输入电压的传递函数。 5& 仿真分析结果 5.1...
推导闭环传递函数，画出理想的bode图，注意特征频率上幅值与相位的值范围。 思考题 1.在测量二阶系统的开环频率特性时，为什么要在闭环状态下测量。 2.在二阶系统频率特性...
图 1系统框图 图 1系统闭环传递函数 （1） Step0 ，，（每次得到只是将最后面的去掉） Setp1 , Step2 Step3 。。。。 希望能得到类似如下结论： 闭环系统稳定，用该方法也稳定。 经过...
10、（ ）离散系统的闭环脉冲传递函数与采样器的具体放置位置有关。 11、（ ）采样周期的大小不影响系统的稳态误差。 12、（ ）采样周期的大小不影响系统的稳定性。 13、（ ）某线性定...
熟悉Z变换及反Z变换的方法；脉冲传递函数的定义及系统脉冲传递函数的求法；离散系统的稳定性分析方法及稳态误差的计算；掌握闭环特征根在Z平面位置与系统动态性能间的关...
为什么？ 2.在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。... 当电动机在最高转速发生堵转时的、、、值； 3.有一系统，其控制对象的传递函数为，...
3、 已知系统的开环传递函数，试概略绘出相应的根轨迹。 ⑶
4、 已知单位反馈系统的开环传递函数，要求：
（1）确定产生纯虚根为的值和值；
（2）概略绘出的闭环根轨迹图（要...
非线性系统。 衡量系统性能指标：稳定性、快速性、准确性。 2）控制系统的数学模型、结构图化简和梅森增益公式 微分方程的建立、闭环系统的传递函数、结构图和信号流图的...
843控制工程基础 1、考试要求： 熟悉经典自动控制理论的基本概念、掌握闭环控制系统分析的基本方法，其中包括系统建模（包括微分方程、传递函数、系统框图及其变换等相关...
掌握怎样改善系统性能的方法。着重讨论根轨迹图的绘制，明确闭环传递函数极点与瞬态... 控制系统的质量指标在根平面上该怎样表示？ 什么是闭环主导极点？为什么可以用主导极...
x') 2.具体实验内容 （1）已知飞机舵机系统传递函数为G(s) 求系统的零极点分布，计算稳态值、峰值时间、超调量、上升时间、调节时间。 （2）已知飞机纵向内回路闭环传递函数有3...
时，为共轭根（欠阻尼）
时，开环零极点：，（无有限零点）
可见：从时，特征根：为从-2,0开始，经-1（)沿线段 变化，到，此为根轨迹。
第一节 根轨迹方程 设传递函数 闭环...
含有非最小相位元件的 系统的根轨迹 125 4.4.3 滞后系统的根轨迹 126 4.5 用根轨迹分析控制系统 127 4.5.1 用根轨迹确定系统的 有关参数 127 4.5.2 指定K0时的闭环传递函数 130 4...
而不能反映采样点之间的信息； 掌握离散系统脉冲传递函数的定义、求法及其与连续系统脉冲传递函数及差分方程的关系； 掌握离散系统开环及闭环传递函数的求法，理解采样开...
区别开环控制和闭环控制 绘制控制系统方框图 难点： 1.广义系统的信息反馈及控制系统... 主要内容： 2.1导论 2.2控制系统的微分方程 2.3控制系统的传递函数 2.4控制系统结构图...
可判定系统的稳定性，确定系统的品质。 二、根轨迹与系统性能 三、 闭环零、极点与开环零、极点的关系 四.根轨迹方程 4.2 根轨迹的基本法则 上图所示系统的开环传递函数写成...
本文闭环传递函数为什么是真有理分式的相关文章
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