根軌跡圖顯示了當開環增益(通常記為 K)從0到∞變化時,閉環系統極點的移動軌跡。
根軌跡線:
根軌跡線是極點隨著增益變化而移動的路徑。每條路徑都從一個開環極點開始,並向一個開環零點或者無窮遠方向結束。
穩定性分析:
通過分析根軌跡圖,工程師可以確定系統的穩定性。如果所有的閉環極點都位於複平面的左半部分,則系統是穩定的。根軌跡圖顯示了隨著增益變化,極點如何移動,從而説明確定系統穩定性的邊界條件。
控制器設計:
工程師可以通過調整控制器參數(例如 PID 控制器的增益)來改變根軌跡圖,從而實現所需的系統性能和穩定性。根軌跡圖為設計和調整控制器提供了直觀的指南。
系統性能優化:
通過觀察根軌跡圖,工程師可以理解不同的控制參數如何影響系統的過渡回應,穩定性和性能,從而做出明智的設計決策。
根軌跡圖為控制系統的分析和設計提供了有力的視覺工具,通過它,工程師可以直觀地看到系統參數變化對系統穩定性和性能的影響。