- •Тема 1. Решение обыкновенных линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами с целью построения переходного процесса в системе
- •1.1. Решение во временной области
- •1.2. Решение с использованием преобразования по Лапласу
- •Тема 2. Получение передаточных функций по заданной структурной схеме
- •Тема 3. Построение амплитудно-фазовой характеристики (афх) объекта
- •Передаточные функции
- •Тема 4. Исследование устойчивости систем по критерию Раусса-Гурвица
- •Передаточные функции
- •Тема 5. Исследование устойчивости систем по критерию Михайлова
- •Тема 6. Исследование устойчивости замкнутой системы регулирования по критерию Найквиста
- •Литература
Тема 3. Построение амплитудно-фазовой характеристики (афх) объекта
Пример 4. Построить АФХ объекта с заданной передаточной функцией
![]()
Записываем выражение для АФХ
![]()
![]()
Преобразуем каждый из сомножителей к показательной форме, выделяя его модуль и фазу

Получаем выражения для амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик и строим их графики:
![]()
![]()
при
![]()
при
![]()

Строим график амплитудно-фазовой характеристики (рис. 6).

Задание 4. Построить АФХ объектов, передаточные функции которых приведены в табл. 1.
Таблица 1
Передаточные функции
|
№ |
|
№ |
|
|
1 |
|
14 |
|
|
2 |
|
15 |
|
|
3 |
|
16 |
|
|
4 |
|
17 |
|
|
5 |
|
18 |
|
|
6 |
|
19 |
|
|
7 |
|
20 |
|
|
8 |
|
21 |
|
|
9 |
|
22 |
|
|
10 |
|
23 |
|
|
11 |
|
24 |
|
|
12 |
|
25 |
|
|
13 |
|
26 |
|
|
27 |
|
30 |
|
|
28 |
|
31 |
|
|
29 |
|
32 |
|
Тема 4. Исследование устойчивости систем по критерию Раусса-Гурвица
Пример 5. Исследовать по критерию Раусса-Гурвица устойчивость системы, описываемой дифференциальным уравнением
![]()
Коэффициенты уравнения:
.
Они положительны. Составляем определители
Гурвица.

![]()

![]()
![]()
Все определители Гурвица и коэффициент
положительны, следовательно, система
устойчива.
Пример 6. Исследовать по критерию
Раусса-Гурвица устойчивость замкнутой
системы, для которой известны передаточные
функции звеньев, находящихся в прямой
и обратной связи
и
.
![]()
Записываем передаточную функцию замкнутой системы (обратная связь положительная)

![]()
Полином, стоящий в знаменателе передаточной функции, является характеристическим полиномом для системы. Следовательно, характеристическое уравнение для системы имеет вид
![]()
Коэффициенты уравнения:
![]()
Составляем определители Гурвица:

Так как при
второй определитель отрицателен, то
система неустойчива.
Задание 5. Исследовать по критерию Раусса-Гурвица устойчивость систем, описываемых следующими дифференциальными уравнениями или передаточными функциями
![]()
выражения, определяющие
и
,
приведены в табл. 2
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Таблица 2
Передаточные функции
|
№ |
|
|
№ |
|
|
|
1 |
|
-1 |
11 |
|
-2 |
|
2 |
|
-6 |
12 |
|
-4 |
|
3 |
|
-2 |
13 |
|
-7 |
|
4 |
|
-10 |
14 |
|
2 |
|
5 |
|
-4 |
15 |
|
-3 |
|
6 |
|
-6 |
16 |
|
|
|
7 |
|
-20 |
17 |
|
|
|
8 |
|
-1 |
18 |
|
|
|
9 |
|
-2 |
19 |
|
|
|
10 |
|
-4 |
20 |
|
|
