
- •Линеаризация дифференциальных уравнений систем автоматического управления
- •Анализ систем управления, заданных в пространстве состояний
- •Описание объектов управления с помощью передаточных функций
- •Преобразование формы моделей линейных стационарных систем управления
- •1. Переход к описанию в нормальной форме коши для объекта с одним входом и без входных производных
- •2. Переход к описанию в нормальной форме коши для объекта, заданного передаточной функцией с ненулевым полиномом числителя
- •3. Представление в пространстве состояний объекта управления по рекуррентным соотношениям
- •Стабилизация линейных стационарных систем управления
- •1. Синтез модального управления для систем с одним входом
- •Синтез наблюдающих устройств полного порядка для линейных стационарных систем управления
- •1. Наблюдатели полного порядка
- •2. Синтез наблюдателя полного порядка с одним выходом
- •3. Синтез модального управления и наблюдающего устройства полного порядка для объекта с векторным входом и векторным выходом
- •Синтез наблюдающих устройств пониженного порядка для линейных стационарных систем управления
- •Анализ устойчивости линейных непрерывных систем управления
- •1. Критерий устойчивости рауса
- •2. Критерий устойчивости гурвица
- •3. Критерий устойчивости льенара – шипара
- •4. Анализ устойчивости линейных стационарных систем управления с помощью метода функций ляпунова (второй метод ляпунова)
- •Частотные характеристики непрерывных систем управления
- •1. Амплитудно-фазовая частотная характеристика
- •2. Амплитудно-частотная характеристика
- •3. Фазовая частотная характеристика
- •Частотные критерии устойчивости линейных непрерывных систем управления
- •1. Принцип аргумента
- •2. Критерий устойчивости михайлова
- •3. Критерий устойчивости найквиста
- •3.1. Критерий устойчивости найквиста в случае устойчивой разомкнутой системы
- •3.2. Применение критерия устойчивости найквиста в случае неустойчивой разомкнутой системы
- •3.3. Критерий устойчивости найквиста в случае астатической разомкнутой системы
- •4. Анализ устойчивости одноконтурных систем автоматического управления по их частотным характеристикам
- •Элементарные звенья стационарных систем управления
- •1. Усилительное звено
- •2. Интегрирующие звенья
- •2.1. Идеальное интегрирующее звено
- •2.2. Интегрирующее звено с замедлением
- •2.3. Изодромное звено
- •3. Дифференцирующие звенья
- •3.1. Идеальное дифференцирующее звено
- •3.2. Дифференцирующее звено с замедлением
- •4. Апериодическое звено первого порядка
- •5. Апериодическое звено второго порядка
- •6. Колебательное звено
- •7. Консервативное звено
- •8. Запаздывающее звено
- •Анализ чувствительности непрерывных систем управления во временной области
- •Моделирование и исследование цифровых систем управления
- •Частотные свойства и характеристики дискретных систем управления
- •Анализ устойчивости линейных цифровых систем управления
- •1. Билинейное преобразование
- •2. Критерий устойчивости джури
- •3. Исследование устойчивости дискретных систем методом функций ляпунова
- •Синтез цифровых систем управления по заданному расположению полюсов с помощью обратной связи по состоянию
2. Критерий устойчивости джури
Существуют различные формы алгебраического критерия устойчивости дискретной системы, формируемого по коэффициентам характеристического уравнения (15.6), корни которого располагаются в комплексной z-плоскости.
Пусть дано характеристическое уравнение дискретной системы в следующем виде:
(15.11)
Рассмотрим первую разновидность
алгебраического критерия устойчивости,
названного в честь американского ученого
Э. Джури. Для того чтобы определить, все
ли корни характеристического уравнения
дискретной системы находятся внутри
единичного круга, строят следующую
таблицу (табл. 15.1) [9], в которой
Таблица 15.1 |
|||||
Таблица Джури |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В таблице Джури первая и
вторая строки – коэффициенты
характеристического уравнения (15.11) в
прямом и обратном порядке. Третья строка
получается умножением второй строки
на
и
вычитанием произведения из первой.
Четвертая строка – это третья строка,
записанная в обратном порядке. Схема
повторяется до тех пор, пока в последней
строке не останется единственный
элемент
Формулировка критерия
Джури [9]. Если
и
все
положительные,
то все корни характеристического
уравнения лежат внутри единичного
круга. Если среди
нет
нулевых, то количество отрицательных
равно
количеству корней вне единичного круга.
Рассмотрим несколько иную формулировку критерия Джури, взятую из [2]. Пусть дан характеристический полином
(15.12)
Составим табл. 15.2 по следующему правилу. В первой паре строк располагаются коэффициенты характеристического полинома (15.12) в возрастающем порядке индексов a0, a1, , an –1, an, а под ними – в обратном порядке an, an –1, , a1, a0. Элементы следующей пары строк находятся как определители, а именно: первый столбец определителя образуется из элементов двух вышележащих строк следующего столбца, а второй столбец имеет в первой строке множитель 1, а во второй – единицу. Здесь также сначала располагаются вычисленные коэффициенты с возрастающим порядком индексов, а затем – в обратном порядке.
Величины 1, 2, , n находятся как отношения элементов двух вышележащих строк второго столбца, и каждая вычисляется на пару строк. Условие устойчивости состоит в том, чтобы все элементы первого столбца 1, 2, , nпо абсолютной величине были меньше единицы, т. е.
| i | < 1. (15.13)
Таблица 15.2 |
|||||
Таблица Джури |
|||||
|
a0 |
a1 |
|
an-1 |
an |
an |
an-1 |
|
a1 |
a0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|