Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
20
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
629.25 Кб
Скачать

АФЧХ

W *

( j 2 jr, ) W *

( j , ),

 

p

p

 

 

*

*

 

 

( j , ),

 

Wз

( j 2 jr, ) Wз

 

 

 

 

т.е. частотные характеристики систем с АИМ

являются периодическими функциями относительной частоты

f

(t) sin t

f2 (t) sin 3 t

1

f [n]

 

Это основное свойство частотных характеристик

Другие свойства частотных характеристик САУ с АИМ:

Зависимость частотных характеристик от

 

, обычно

 

строят характеристики для

0

 

 

 

 

Вещественная частотная характеристика (ВЧХ) –

 

чётная функция частоты

, мнимая частотная

 

характеристика (МЧХ) – нечётная функция, поэтому

 

частоту изменяют в диапазоне

 

 

При уменьшении периода

0

 

 

(увеличении

частоты квантования ) частотные характеристики импульсных систем приближаются к частотным характеристикам непрерывных систем

УСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМ С АИМ

Функция y[n, ], определяющая закон изменения выходной величины в САУ с АИМ, в общем случае может быть представлена в виде

 

m

~

 

 

 

 

 

 

y[n, ] yв[n, ] gi ( )eqin

 

 

~

i i

~

 

 

 

 

 

q n

– вычеты в полюсах

 

 

где gi ( )e i

qi передаточной

функции замкнутой системы Wз*(q, ) ,

yв[n, ]

вынужденная составляющая переходного процесса и

определяется видом внешнего воздействия

f [n]

Составляющая

m

~

 

 

(*)

 

 

 

 

q n

 

yп[n, ] gi ( )e i

 

i i

определяет характер переходного процесса и называется переходной составляющей

Если при = const nlim yп[n, ] 0 , то система с АИМ называется устойчивой

Если nlim yп[n, ] то система будет неустойчивой Если nlim yп[n, ] C то САУ с АИМ называется

нейтральной или находящейся на границе устойчивости

Очевидно, что, если полюсы q~i передаточной функции замкнутой системы будут иметь отрицательные вещественные части, то при n все слагаемые в

(*) будут стремиться к нулю и система будет устойчивой

Если хотя бы один полюс передаточной функции замкнутой системы будет иметь положительную вещественную часть, то соответствующее ему слагаемое будет неограниченно нарастать, и система станет неустойчивой

Если хотя бы один из полюсов будет иметь вещественную часть, равную нулю, а вещественные части остальных полюсов будут отрицательными, то система будет находиться на границе устойчивости

Таким образом, для того чтобы САУ с АИМ была

устойчива, необходимо и достаточно, чтобы все полюсы ее передаточной функции имели отрицательные вещественные части, т.е. располагались в левой части полосы комплексной

плоскости

 

Imq

q2 q4

Re q

q1

 

q3

q

0

 

5

Вывод: при описании САУ с АИМ дискретным преобразованием Лапласа, то необходимое и достаточное условие ее устойчивости аналогично такому же условию для линейных непрерывных систем. Отличие – полоса Im q

Если САУ описано с помощью модифицированного z- преобразования путём замены eq z , т.е. передаточная функция замкнутой системы принимает

вид

W

*(z, )

Bз*(z, )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

Aз*(z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

B*(z, ) b

( )zk b

 

( )zk 1

b ( )z b ( )

з

k

 

k 1

 

 

1

0

Aз*(z) am zm am 1zm 1 a1z a0

то условия устойчивости САУ с АИМ будут другими Преобразование eq z отображает полосу Im q на плоскость z причем отрезок мнимой оси q j j Im(q)

отображается в окружность единичного радиуса с центром в начале координат

Поэтому для устойчивой САУ с АИМ необходимо и

достаточно,

чтобы

все

полюсы

передаточной

функции

Wз*(z, )

располагались

бы внутри

круга единичного

радиуса | z | 1

, а сама

окружность | z | 1 будет являться границей

устойчивости

 

 

Imz

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

 

z4

 

 

 

 

 

z3

 

 

 

Rez

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

R

z5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ устойчивости систем с АИМ

Аналог критерия Гурвица

Применяется при описании САУ модифицированным z- преобразованием

Характеристический полином САУ

Aз*(z) am zm am 1zm 1 a1z a0

Т.к. корни этого полинома в устойчивой САУ должны располагаться внутри круга | z | 1 , то критерий Гурвица напрямую применять нельзя. Потому окружность | z | 1 преобразуют в левую полуплоскость с помощью w-преобразования

w 1

 

 

z 1

z w 1

 

w

 

 

или

z 1

Тогда характеристически полином примет вид

* w 1

 

w 1

m

w 1

m 1

a1

w 1

a0

Aз

 

am

 

am 1

 

w 1

w 1

 

w 1

 

w 1

 

 

 

или

cmwm cm 1wm 1 c1w c0 0

где cj – постоянные коэффициенты

Замкнутая система с АИМ будет устойчива, если

выполнены неравенства Гурвица

c j 0

k 0

k 1, 2, ...., m 1

где k – определители, образуемые вычеркиванием k строк и столбцов в таблице (миноры определителя Гурвица)

Соседние файлы в папке Лекции