Практический критерий Найквиста. Запас устойчивости САР

Содержание

Слайд 2

На устойчивость САР влияют на устойчивость влияют только переходы, совершаемые годографом


На устойчивость САР влияют на устойчивость влияют только переходы, совершаемые

годографом Wр(jω) на отрезке вещественной ости (-∞;-1]. Будем считать пересечение годографом участка вещественной оси сверху вниз положительными, а снизу вверх отрицательными, про возрастании частоты ω от нуля до бесконечности.
Слайд 3

Формулировка САР автоматического регулирования будет устойчива в замкнутом состоянии, если разность


Формулировка
САР автоматического регулирования будет устойчива в замкнутом состоянии, если разность

между числом положительных и отрицательных переходов годографом Wp(jω) участка (-∞;-1] будет равна m/2, где m – количество правых корней характеристического уравнения замкнутой системы В(р)=0.
Примечание: в случае наличия нулевых корней исходный годограф необходимо дополнить на угол u*π/2.


Слайд 4

Пример:U=1, m=1. Найти, при помощи практического критерия устойчивость САР в замкнутом состоянии. Устойчива в замкнутом состоянии.


Пример:U=1, m=1. Найти, при помощи практического критерия устойчивость САР в

замкнутом состоянии.
Устойчива в замкнутом состоянии.


Слайд 5

Практический критерий Найквиста для логарифмических частотных характеристик Участку вещественной оси (-∞;-1]


Практический критерий Найквиста для логарифмических частотных характеристик
Участку вещественной оси (-∞;-1]

соответствует участок частот, где L(ω)>0.
Установим соответствия между переходами годографа участка вещественной оси и пересечением ФЧХ прямой - π.


Слайд 6


Слайд 7

Критерий САР будет устойчива в замкнутом состоянии, если разность между числом



Критерий
САР будет устойчива в замкнутом
состоянии, если разность между


числом положительных и отрицательных
переходов ФЧХ при пересечении прямой
-π на участке, где L(ω)>=0, будет равно
m/2, где m – количество правых корней.
Примечание: в случае наличия нулевых
корней ФЧХ исходной системы дополняется
дополняется на угол π/2* ν.
Слайд 8

Пример: Система не устойчива

Пример:
Система не устойчива


Слайд 9

Запасы устойчивости В процессе эксплуатации происходит изменение параметров системы. Поэтому для


Запасы устойчивости
В процессе эксплуатации происходит изменение параметров системы. Поэтому для

стабильной работы САР необходимо иметь определенный запас по амплитуде и по фазе.
Система будет находится только при одновременном выполнении условий. При выполнении одного из условий будет устойчива, и в этом случае ищется запас по другому параметру.


Слайд 10

Нахождение запаса по фазе 1.Строится годограф Wp(j ω); 2.Проводится окружность радиуса


Нахождение запаса по фазе
1.Строится годограф Wp(j ω);
2.Проводится окружность радиуса единица.
Точку

пересечения с годографом обозначаем А.
Вектор ОА иметь длину равную 1.
- аргумент Wp(j ω);


Угол АОВ – это угол , на который нужно довернуть вектор ОА, что бы система стала на границе устойчивости.

Слайд 11

Угол АОВ= α – запас по фазе, который определяется: Для реальных


Угол АОВ= α – запас по фазе, который определяется:

Для реальных систем сдвиг по фазе выбирается не меньше 30 градусов.


Слайд 12

Запас по амплитуде Его определяют при выполнении второго условия, т.е.:



Запас по амплитуде
Его определяют при выполнении второго условия, т.е.:

Слайд 13

Длина отрезка ОА равна , запас по амплитуде определяется соотношением: Как



Длина отрезка ОА равна , запас по амплитуде определяется

соотношением:
Как правило запас по амплитуде определяется в децибелах, т.е.:
Для реальных систем должен быть не меньше 20 дб.
Слайд 14

Определение запаса устойчивости по логарифмическим характеристикам При прохождении у годографом Wp(jω);


Определение запаса устойчивости по логарифмическим характеристикам
При прохождении у

годографом Wp(jω); через точку -1j0 для логарифмических характеристик будут выполняться условия:
При выполнении двух условий система находится на границе устойчивости.
При выполнении одного система будет устойчива, и можно найти запас для второго мапаметра.