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不失一般性,取s平面上F(s)的零点、极点及闭合路径,如图5-34(a)所示。
图5-34 辐角定理示意图
当s沿ΓS绕行时,∠(s+zi)和∠(s+pj)将随之变化。若F(s)的零点(如-z2)、极点(如-p2)在Γs之外,则s沿Γs绕一圈,其相角变化皆等于零;若F(s)的零点或极点(如-z1或-p1)在Γs之内,则s沿Γs顺时针方向绕一圈,矢量(s+zi)或(s+pj)相角变化为-2π。
由式(5-51)得
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式中,为F(s)所有零点辐角之和;
为F(s)所有极点幅角之和。
假设F(s)在Γs之内有Z个零点和P个极点,当s沿Γs顺时针方向绕行一圈时,F(s)的相角变化为
相角变化-2π相当于ΓF按顺时针方向包围F(s)平面的坐标原点一圈。故表示ΓF包围F(s)平面坐标原点的圈数为N=P-Z;ΓF顺时包围原点,N为负;ΓF逆时针包围原点,N为正。
辐角定理:假定在s平面上取闭合路径Γs,包围F(s)的零点数为Z、极点数为P,s顺时针方向沿Γs绕一圈,则在F(s)平面上与之对应的闭合路径ΓF绕原点的圈数为
N=P-Z
若N>0,则ΓF逆时针包围原点;若N=0,则ΓF不包围原点;若N<0,则ΓF顺时针包围原点。
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