- •52 . Устойчивость импульсных систем . Необходимые и достаточные условия устойчивости .
- •53 . Критерий Гурвица для импульсных систем .
- •54 . Критерий устойчивости Найквиста для импульсных систем .
- •Сформируем критерий устойчивости Найквиста для этого случая
- •Сформулируем критерий устойчивости Найквиста для случая б).
- •Общая формулировка критерия Найквиста
- •55 . Качество импульсных систем . Пример расчета ошибок импульсной системы . Импульсные системы с конечным временем переходного процесса .
- •Прямые показатели качества
;
;
; ;
преобразование :
; ;
;
; ;
2-ой способ :
;
Правила структурного преобразования импульсных систем :
В непрерывной части импульсной системе можно производить любые преобразования .
Нельзя переставлять передаточную функцию и импульсный элемент .
Когда импульсный элемент стоит на входе системы , можно написать передаточную функцию непрерывной замкнутой системы , а затем проставить звездочки .
52 . Устойчивость импульсных систем . Необходимые и достаточные условия устойчивости .
Система устойчива , если после снятия кратковременного воздействия она возвращается в исходное состояние .
Если непрерывная система устойчива , то импульсная система будет также устойчива .
Необходимое и достаточное условие устойчивости импульсных систем .
-корни ; ;
- форма разложения .
; ;
; ; ( ) ; ;
; ; ; ( корни , ) .
Для устойчивости импульсной системы необходимо и достаточно , чтобы полюса ее дискретной передаточной функции лежали в левой части комплексной плоскости . Система нейтральна , если хотя бы один из них попадает на ось . | ||
Система неустойчива , если хотя бы один попадает в правую часть плоскости . |
| |
|
|
|
53 . Критерий Гурвица для импульсных систем .
- упреждение на 1 такт квант.
-запаздывание на 1 такт квант .
P |
0 |
-1 |
|
Z |
1 |
|
|
Для устойчивости системы необходимо и достаточно , чтобы полюса характеристического полинома А*(Z) лежали внутри окружности единичного радиуса . Система нейтральна , если хотя бы один полюс попадает на окружность единичного радиуса . Система неустойчива , если хотя бы один полюс попадает вне окружности единичного радиуса . |
Применение критерия Гурвица к анализу устойчивости импульсных систем .
;
; ;
; ; ;
Z |
1 |
-1 |
j |
-j |
0 |
V |
0 |
¥ |
j |
-j |
|
54 . Критерий устойчивости Найквиста для импульсных систем .
Критерий устойчивости Найквиста так же как и для непрерывных систем позволяет судить об устойчивости замкнутой импульсной системы по амплитудно-частотной характеристике (АЧХ), или годографу Найквиста, разомкнутой импульсной системы. При этом АЧХ может быть построена экспериментально.
По аналогии с критерием для непрерывных систем сформируем функцию.
С учетом равенства ,
где - полиномы от степени m и n соответственно (mn) ,
можно записать
.
Таким образом, функция связывает характеристический полином замкнутой импульсной системы с характеристическим полиномом разомкнутой системы .
Так же как и для случая непрерывных систем, найдем приращение аргумента вектора при изменении частоты в диапазоне : .
или в диапазоне : .
Поскольку мы интересуемся условиями устойчивости замкнутой системы, при выполнении которых все n корней характеристического полинома лежат внутри окружности единичного радиуса, то в соответствии с принципом аргумента для импульсных систем
.
Для определения приращения аргумента вектора рассмотрим три случая:
a) Разомкнутая импульсная система устойчива, т.е. все n корней ее характеристического полинома лежат внутри окружности единичного радиуса. Тогда в соответствии с принципом аргумента
и
а приращение аргумента функции будет равно нулю в соответствии с выражениями
и
.
Рассмотрим геометрическую интерпретацию этой ситуации.
На рис.1.11 а представлен график функции , для которой изменение аргумента при изменении частоты в диапазоне равно нулю, а на рис. 1.11 б - график соответствующей ей .
а б
Рис.1.11