19521

Амплитудно фазовый критерий Найквиста

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Амплитудно фазовый критерий Найквиста. АФ критерий Найквиста позволяет оценить устойчивость системы с отрицательной обратной связью то есть замкнутый по найденной экспериментальной или из передаточной функции АФХ разомкнутой системы. Рассмотрим замкнутый контур....

Русский

2013-07-12

3.26 MB

29 чел.

Амплитудно фазовый критерий Найквиста.

АФ критерий Найквиста позволяет оценить устойчивость системы с отрицательной обратной связью (то есть замкнутый), по найденной экспериментальной или из передаточной функции АФХ разомкнутой системы.

Рассмотрим замкнутый контур.

Введем вспомогательную функцию.

Обозначим

- характеристический поленом замкнутого контура

- характеристический поленом разомкнутого контура.

     

Пусть         

Построим годограф АФХ :  

Предположим

Если , для разомкнутой системы:       

Если ,       

Определим результирующий угол поворота вектора при изменении частоты . Этот угол представляет собой изменение аргумента и равен разности между аргументом числителя  и аргументом знаменателя  

Если замкнутая система устойчива изменения аргумента числителя будет равен:

Для устойчивой разомкнутой системы изменение аргумента знаменателя

То есть это значит что для устойчивой системы годограф вектора  не должен охватывать начало координат.

АФХ разомкнутой системы  отличается от замкнутой системы на 1. Поэтому для устойчивости АФХ  разомкнутой системы не должен охватывать

Формулировка Критерия Найквиста

1. Если разомкнутая система устойчива иди нейтральна, то замкнутая система будет устойчивой в том случае если АФХ разомкнутой системы не охватывает точку .

2.  Если разомкнутая система неустойчива и имеет например:  кривых корней, замкнутая будет устойчива в том случае, если годограф АФХ разомкнутой системы охватывает точку с координатой   раз.

Пример 1.

Определить будет ли устойчива система с передаточными функциями: ;

Решение задачи можно выделить 3 основных этапа.

1) Исследование устойчивости разомкнутой системы

2) построение АФХ разомкнутой системы

3) оценка взаимного расположения годографа и точки с координатами

Разомкнутый контур будет устойчив поскольку включает в себя элементарные устойчивые звенья системы:

1) усилительное 2, звено чистого запаздывания , и апериодическое звено

2)       

              

Поскольку АФХ монотонно убывает от 2 до 0, то для анализа устойчивости, достаточно найти 1вуюточку пересечения годографа с отрицательной полуосью.

Для этого:   

     

Так как АЧХ при частоте годограф не охватывает точку  следовательно замкнутая система будет устойчивой.

Пример 2

Определить устойчивость данной системы

Разомкнутая система устойчива поскольку включает в себя 2х устойчивых элемента звена 1го и 2го порядка

Сравнение критериев устойчивости

1. Независимо от выбранного критерия результат по анализу устойчивости должен быть один и тот же.

2. Прямое использование алгебраических критериев целесообразно если порядок уравнения меньше или равен 4

3. Критерий Михайлова удобен при использовании сложных многоконтурных САУ.

4. Критерий Найквиста также целесообразно применять для сложных САУ. Этот критерий единственно применим, когда характеристики отдельных элементов САУ заданы экспериментально.

5. Критерий Михайлова и Найквиста графически наглядны и позволяют оценить запасы устойчивости.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11811. ИССЛЕДОВАНИЕ КВАНТОВОЙ ПРИРОДЫ СВЕТА 142.5 KB
  Лабораторная работа 1 по курсу КСЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КВАНТОВОЙ ПРИРОДЫ СВЕТА Цель работы: Исследовать квантовые свойства света и построить график зависимости фототока от напряжения. Приборы и принадлежности: источник питания ИПС106 стенд с объектами исследования С3...
11812. Определение параметров солнечного ветра и его влияния на магнитосферу Земли 973.5 KB
  Лабораторная работа № 2 по курсу КСЕ Определение параметров солнечного ветра и его влияния на магнитосферу Земли Цель работы: ознакомиться со структурой межпланетного магнитного поля и геомагнитосферы; определить радиальную скорость распространения выб
11813. ВИЗНАЧЕННЯ КУТА ПРИРОДНЬОГО УХИЛУ ГРУНТУ 58 KB
  ВИЗНАЧЕННЯ КУТА ПРИРОДНЬОГО УХИЛУ ГРУНТУ Кутом природного ухилу α називають такий максимальний кут між горизонтом і поверхнею вільного ґрунту при якому ґрунт ще зберігає рівновагу. Зчеплення α для сухих ґрунтів в рихлому стані майже співпадає з кутом внутрішнього ...
11814. Определение пластичности каучука и резиновых смесей на пластомере 153.5 KB
  Лабораторная работа № Определение пластичности каучука и резиновых смесей на пластомере Суть метода Приложение постоянного груза к образцу и измерение высот до нагрузки после нагрузки и после отдыха. Краткая теория Пластичность способность мате
11815. Учебное-методическое пособие по выполнению лабораторных работ По курсу Проектирование на ПЛИС 1.25 MB
  Учебно-еметодическое пособие по выполнению лабораторных работ По курсу Проектирование на ПЛИС Аннотация Данное пособие содержит краткое описание базовых процедур по выполнению лабораторных робот по курсу Проектирование на ПЛИС. В пособии рассмотрена САПР MAX...
11816. Шприцевание резиновых смесей 109 KB
  Лабораторная работа № Шприцевание резиновых смесей Цель работы Получение заготовок определенного профиля путем продавливания разогретой резиновой смеси с помощью червяка через профилирующее отверстие и определение усадки. Теоретическая часть Шприцев
11817. Визначення вологості ґрунту 353.5 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА Визначення вологості ґрунту Вологістю називається відношення маси води яка знаходиться в грунті до маси абсолютно сухого ґрунту в даному об’ємі. Кількість води яка міститься в порах ґрунту в природніх умовах залягання називається природною воло...
11818. Проектирование на ПЛИС 1.77 MB
  Бутов А.С. Учебноеметодическое пособие для самостоятельной работы По курсу Проектирование на ПЛИС Содержание Аннотация Введение.. ...
11819. ВИЗНАЧЕННЯ ОБ’ЄМНОЇ ВАГИ ҐРУНТУ МЕТОДОМ РІЖУЧОГО КІЛЬЦЯ 96.5 KB
  Визначення об’ємної ваги ґрунту методом ріжучого кільця Об’ємною вагою ґрунту називають вагу одиниці об’єму ґрунту в його природному стані. Об’ємна вага ґрунту без порушення його природного складу в даній роботі встановлюється шляхом визначення ваги ґрунту в відом