- •Основы теории автоматического управления
- •2013 Г.
- •Предисловие
- •Преобразование Лапласа
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Структурные схемы систем автоматического управления
- •Задание для самостоятельного решения.
- •Временные функции сау.
- •Задание для самостоятельного решения.
- •Частотные функции и характеристики
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Построение логарифмических частотных характеристик.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Построение корневых годографов.
- •Задания для самостоятельного решения.
- •Алгебраические критерии устойчивости
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Частотный критерий устойчивости Найквиста-Михайлова
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Библиографический список
- •Оглавление
>>F=-pi/2-atan(2*L*T1*w./(1-T1.^2*w.^2))+atan(T2*w)+atan(T3*w)-… atan(T4*w); %Вычисляем значение фазо-частотной характеристики в заданных точках.
>> figure %Открываем еще одно графическое окно
>> plot( log10(w),F) %Строим график зависимости фазы от частоты, рис. 5.
>>f=0.5*unwrap(2*F); %Устраняем разрыв фазы.
>>plot( log10(w),f*360/(2*pi)) %Строим график зависимости фазы от частоты с устраненным разрывом фазы, рис. 4.
>> grid on %Наносим сетку

Рис. 5.
Задачи для самостоятельного решения.
Построить ЛАХ и ФЧХ для следующих передаточных функций.
Построение корневых годографов.
В большинстве случаев характеристическое уравнение исследуемой системы представимо в виде
(1)где
и
полиномы комплексного переменногоs,
- некоторый параметр, который в дальнейшем
будем называть варьируемым. (Таким
параметром может служить, например,
передаточный коэффициентk
разомкнутой системы).Траектории, которые описывают корни характеристического уравнения на плоскости S при изменении параметра
системы от 0 до ∞ получили название
корневых годографов. Построенные
корневые годографы позволяют вычислить,
как влияет на устойчивость и динамические
характеристики системы изменение
варьируемого параметра.Имея характеристическое уравнение (1) с известными нулями входящих в него полиномов L(s) и D(s) можно приблизительно построить на плоскости S корневые годографы.
Для этого (1) переписываем в виде:
(2)Учитывая, что s - комплексная переменная, (2) можно записать в виде двух уравнений: уравнения аргументов
π
+
2πi,
, (3)и уравнения модулей
.
(4)Представим
и
в виде:
,
,где
и
- коэффициент приs
наивысшей степени,
,
- нули полиномов
и
,m и n – порядки полиномов
и
.Уравнение аргументов (3) можно переписать в следующем виде:
π
+
2πi
(5)Из выражения (5) следует: точка s плоскости S принадлежит корневому годографу, если сумма аргументов векторов, проведенных из нулей функции
в эту точку, за вычетом суммы аргументов
векторов, проведенных из полюсов
в эту же точку, равноπ
+
2πi.(Сказанное показано на рис.1)

Рис. 1.
На этом рисунке через
обозначены аргументы векторов,
проведенных из полюсов
,
аргумент вектора, проведенного из нуля
.На основании выражения (5) можно сформулировать следующие основные правила построения корневых годографов:
Вещественная ось плоскостей S является осью симметрии для корневых годографов и для асимптот корневых годографов.
При изменении
от 0 до ∞ корневые годографы выйдя из
полюсов
функции
,
должны прийти в нули
функции
.
Если число полюсов n больше числа нулей m, то (n-m) ветвей корневого годографа уйдут в бесконечность. Если число нулей больше числа полюсов, то (n-m) ветвей корневого годографа придут из бесконечности.
Ветви корневых годографов, находящихся в бесконечности имеют асимптоты. Число асимптот равно
.
Асимптоты пересекаются в одной точке
вещественной оси плоскостиS,
причем:










