Байланысты: Фурсов В.А. Лекции по теории управления 2021
Лекция 11. УСТОЙЧИВОСТЬ И КАЧЕСТВО ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЛИНЕЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ 11.1. Анализ устойчивости по корням характеристического уравнения При анализе устойчивости непрерывных линейных САУ мы устано-
вили, что для устойчивости системы необходимо и достаточно, чтобы все
корни характеристического уравнения замкнутой системы лежали в левой
полуплоскости комплексного переменного
s .
При изучении импульсных систем используется дискретное преобразо-
вание Лапласа
( )
F q , которое является периодической функцией с периодом
2
, поэтому свойства
( )
F q изучаются в полосе
Im
(рис. 10.1). При
этом свойства левой полуплоскости комплексного переменного
s анало-
гичны свойствам левой полуполосы комплексного аргумента
q . Следова-
тельно для устойчивости импульсной системы необходимо и достаточно,
чтобы все корни характеристического уравнения замкнутой системы ле-
жали в левой полуполосе (
Im
q
) комплексной плоскости
q .
При переходе к
Z -преобразованию эта полуполоса отображается в круг
единичного радиуса комплексной плоскости
z . Граница этой области соот-
ветствует отрезку
Im
q
мнимой оси основной полосы. Следова-
тельно, для устойчивости замкнутой системы, описание которой представ-
лено в виде
Z - передаточной функции, необходимо и достаточно, чтобы все
корни
i q i z e
характеристического уравнения располагались внутри круга
единичного радиуса комплексной плоскости
z :
1,
i z
1,
i n
.
Пусть
Z -передаточная функция разомкнутой системы имеет вид
/
W z B z A z
. Тогда передаточная функция замкнутой системы
1
( )
( )
W z B z Ф z W z A z B z
,
(11.1)
86
а характеристическое уравнение принимает вид
( )
( )
0
A z B z
.
(11.2)
Если замкнутая система представлена уравнениями состояния (9.32), то
характеристическое уравнение в соответствии с (10.19) имеет вид
det(
)
0
z