问答题 一反馈系统如图(a)所示,试用罗斯-霍维茨判据和奈奎斯特判据两种方法确定系统稳定的K值范围。
【正确答案】
【答案解析】解 由图(a)可得

此反馈系统的特征方程为

即s 3 +6s 2 +11s+K+6=0
(1)用罗斯-霍维茨判据
R-H阵列:

据罗斯-霍维茨判据可知,要使系统稳定,须有

故当-6<K<60,K≠0时,系统稳定。
(2)用奈奎斯特判据
开环频响特性为

设K>0,则:
幅频特性
相频特性
当ω=0时, ,轨迹交于正实轴 处;随着ω(<1)增加,曲线在实轴下方向右旋转,当ω=1时, ,轨迹交于负虚轴 处,当 时,轨迹交于负实轴 处,ω继续增加,曲线则在实轴上方向右旋转,直到ω→∞时,轨迹止于原点,再根据奈奎斯特图的对称性及K<0时相频特性反相的特点,可分别作出K>0时及K<0时的奈奎斯特图如图(b)、(c)所示。

由K>0的奈奎斯特图可知: ,即K<60时,奈奎斯特图不包含-1+j0点,此时系统稳定。
又由K<0的奈奎斯特图可知:当