Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Дисциплины:
2017-06-13 | 348 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Рис. 4.2.3. |
Критерий устойчивости Найквиста. Этот критерий основан на связи свойства устойчивости замкнутой системы с формой АФЧХ разомкнутой устойчивой системы. Разомкнутой системой являются все последовательно соединенные блоки от входа системы до точки замыкания обратной связи (рис. 4.2.3). Исследование разомкнутой системы проще, чем замкнутой, и его можно производить экспериментально.
Передаточная функция Wpc разомкнутой системы:
Wpс(jw) = Kpc(jw)/Hpc(jw),
с углом поворота фазы в соответствии с выражением (4.2.2):
D arg Hрс(jw) = np/2, 0 ≤ w ≤ ∞. (4.2.3)
АФЧХ замкнутой системы описывается выражением:
Wзс(jw)= Wpc(jw) /[1+ Wpc(jw)]. (4.2.4)
Обозначим знаменатель этого выражения через W1(jw):
W1(jw)=1+Wpc(jw)=1+Kpc(jw)/Hpc(jw)=H(jw)/Hpc(jw), (4.2.5)
где H(jw) = Kpc(jw) + Hpc(jw), характеристический полином замкнутой системы при р=jw.
В соответствии со свойствами передаточных функций порядок полинома Н(р) не превышает порядка полинома Hpc(p), т.к. H(p)=Kpc(p)+Hpc(p), а порядок полинома Kpc(p) меньше порядка полинома Hpc(p). Поэтому критерий Михайлова для замкнутой системы соответствует выражению:
D arg H(jw) = (n - 2m) (p/2), 0 ≤ w ≤ ∞. (4.2.6)
где m - число правых корней системы, имеющей в замкнутом состоянии характеристический полином Н(р)=0.
Из (4.2.5) следует:
D arg W1(jw) = D arg H(jw) - D arg Hpc(jw).
C учетом (4.2.3):
D arg W1(jw) = (n - 2m) (p/2) - np/2 = -mp. (4.2.7)
В устойчивой замкнутой системе правых корней в характеристическом уравнении нет, т. е. m=0, а, следовательно, условием устойчивости замкнутой системы будет:
D arg W1(jw) = 0. (4.2.8)
Условие (4.2.8) выполняется только тогда, когда кривая W1(jw) при изменении частоты от 0 до ∞ не охватывает начала координат комплексной плоскости. Действительно, только в этом случае результирующий поворот вектора W1(jw) при изменении w от 0 до ∞ будет равен нулю, так как возрастание угла j(w), обусловленное движением вектора W1(jw) в положительном направлении (против часовой стрелки), будет компенсироваться таким же убыванием j(w), обусловленным движением вектора W1(jw) в отрицательном направлении (по часовой стрелке).
Как видно из (4.2.5), переход на комплексной плоскости от годографа вектора W1(jw) к годографу вектора АФЧХ разомкнутой системы Wpс(jw) осуществляется сдвигом кривой W1(jw) влево на -1, так как Wpc(jw) = W1(jw) -1. С учетом этой операции, получаем следующую формулировку амплитудно-фазового критерия устойчивости Найквиста: линейная динамическая система, устойчивая в разомкнутом состоянии, устойчива и в замкнутом состоянии, если АФЧХ разомкнутой системы Wpс(jw) при изменении частоты от 0 до ∞ не охватывает на комплексной плоскости точку с координатами (-1; j0) (рис. 4.2.4, годограф 2).
Рис. 4.2.4. |
Более общая формулировка критерия Найквиста относится к системам, имеющим так называемую АФЧХ второго рода (рис. 4.2.4, годограф 1), когда Wpс(jw) пересекает (неограниченное количество раз) вещественную ось левее точки Re Wpc(w) = -1. Будем считать положительным переход годографа через вещественную ось, если он совершается сверху вниз, и отрицательным, если он совершается снизу вверх. Для таких годографов критерий Найквиста формулируется в следующем виде: линейная динамическая система, устойчивая в разомкнутом состоянии, устойчива и в замкнутом состоянии, если при изменении частоты от 0 до +∞ разность между числом положительных переходов годографа АФЧХ разомкнутой системы через участок вещественной оси (-1; -∞) и числом отрицательных переходов равна нулю. Из этого условия видно, что система, устойчивая в разомкнутом состоянии и имеющая АФЧХ в форме кривой 1 на рис. 4.2.4, устойчива и в замкнутом состоянии.
Рис. 4.2.5. |
На рис. 4.2.5а приведены АФЧХ разомкнутых САУ, устойчивых в замкнутом состоянии, на рис. 4.2.5б - замкнутая САУ неустойчива.
На рис. 4.2.5в и 4.2.5г показаны АФЧХ разомкнутых астатических САУ, соответственно устойчивых и неустойчивых в замкнутом состоянии. Их особенность в том, что АФЧХ при w ® 0 уходит в бесконечность. В этом случае при использовании критерия Найквиста ее мысленно замыкают на вещественную ось по дуге окружности бесконечно большого радиуса.
Критерий Найквиста нагляден. Он позволяет не только выявить, устойчива ли система, но и, в случае, если она неустойчива, наметить меры по достижению устойчивости.
29-30
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!