Лекции по теории управления : учебное пособие


 Частотный критерий устойчивости Найквиста



Pdf көрінісі
бет10/43
Дата04.09.2023
өлшемі3,95 Mb.
#106068
түріЛекции
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   43
Байланысты:
Фурсов В.А. Лекции по теории управления 2021

5.3. Частотный критерий устойчивости Найквиста 
Рассмотрим замкнутую систему (систему с обратной связью), пока-
занную на рис. 5.3. Пусть передаточная функция разомкнутой части си-
стемы
( )
( )
( )
K p
W p
Q p


(5.7) 
Тогда передаточная функция соответствующей замкнутой системы
( )
( )
( )
1
( )
( )
( )
W p
K p
Ф p
W p
Q p
K p





(5.8) 
Рис. 5.3. Изменение аргумента 
пары сопряженных корней
Рис. 5.2. Изменение аргумента 
множителя 
Рис. 5.4. Пример годографа 
устойчивой системы при 

= 4


41

С другой стороны, с использованием (5.7), (5.8) можно также записать 
( )
( )
( )
1
( )
( )
( )
W p
Q p
K p
W p
Ф p
Q p





(5.9) 
Предположим, порядок характеристического полинома разомкнутой 
системы 
( )
Q p
равен 
n
. Поскольку порядок полинома 
( )
K p
не может пре-
вышать порядка полинома 
( )
Q p
ясно, что порядок характеристического по-
линома замкнутой системы 
( )
( )
( )
D p
Q p
K p


также равен 
n
. Чтобы за-
мкнутая система была устойчива, вектор 
(
)
D j

должен повернуться на 
угол 
/ 2
n

.
Пусть разомкнутая система неустойчива и характеристическое уравне-
ние 
( )
0
Q p

имеет 
r
корней с положительной вещественной частью. Тогда 
изменение аргумента 
(
)
Q j

определится как разность угла 


/ 2
n
r

 
, со-
ответствующего повороту в положительном (против часовой стрелки) 
направлении и угла 
/ 2
r


в отрицательном направлении (по часовой 
стрелке): 
  

arg
2
2
2
2
2
Q j
n r
r
n
r












Ясно, что при этом изменение аргумента вектора 
1
(
)
(
)
D j
Q
j




  

(
)
arg
arg
(
)
arg
2
(
)
2
D j
D j
Q j
n
n
r
r
Q j







 
 

 


(5.10) 
При переносе единицы в (5.9) в право все точки годографа сдвигаются 
на –1. С учетом этого критерий Найквиста формулируется следующим об-
разом. 
Для устойчивости замкнутой системы необходимо и достаточно, 
чтобы амплитудно-фазовая характеристика разомкнутой цепи охваты-
вала точку 


1, 0
j

 против часовой стрелки на угол
r

, где 
r
 – число полю-
сов с положительной вещественной частью в передаточной функции разо-
мкнутой системы

В случае, когда разомкнутая система устойчива 
0
r

, условие устой-
чивости замкнутой системы сводится к требованию, чтобы АФЧХ разо-
мкнутой системы не охватывала точку 


1, 0
j




42 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   43




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет