第三章第五节线性系统的稳定性分析1掌握劳斯判据的特殊情况4 线性系统稳定的充要条件: 系统特征方程的根(即传递函数的极点)全为负实数或具有负实部的共轭复根或者说特征方程的根应全部位于s平面的左半部临界稳定注意:稳定性是线性定常系统的一个属性只与系统本身的结构参数有关与输入输出信号无关与初始条件无关只与极点有关与零点无关依次类推可求得3920233s1s1392023S项中出现全零行
§ 线性定常系统的稳定性 劳斯表第一列元素均大于零时系统稳定否则系统不稳定 且第一列元素符号改变的次数就是特征方程中正实部根的个数 由于该表第一列系数的符号变化了两次所以该方程中有两个根在 s 的右半平面因而系统是不稳定的s3s2 s1 s0解:列劳斯表0 s5s4s3s2s1s0e§ 劳斯稳定判据s41 劳斯表何时会出现零行1 应用劳斯判据不仅可以判别系统稳
幅值为零且曲线收敛于原点且曲线与一个坐标轴相切图5-34b高频区域内的极坐标图 设6两者的极点数相同轨迹对-1j0点的包围这意味着必须反时针方向包围-1j0点P次含有位于沿着半径为当变量s沿半径为的相角平面上相对应的曲线将沿顺时针方向包围在右半s平面内没有极点数则系统是稳定的否则系统是不稳定的的轨迹不包围19极坐标图 3图5-452解 :33的轨迹对-1j0点对于闭环稳定系统如果开环相频特性再滞后
2第1个问题:先假设F(s)在虚轴上没有零极点按顺时针方向做一条曲线 包围整个s右半平面这条封闭曲线称为奈魁斯特路径如下图:Ⅲ(b)对于Ⅱ型系统:将奈氏路径中的点 代入 中得: 频率特性曲线对(-1j0)点的包围情况可用频率特性的正负穿越情况来表示当 增加时频率特性从上半s平面穿过负实轴的
§3-5 线性系统的稳定性与稳定判据一.稳定的概念与定义 定义:若线性系统在初始扰动的影响下其过渡过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零则称系统为渐近稳定简称稳定反之若在初始扰动影响下系统的过渡过程随时间推移而发散则称其不稳定二.线性系统稳定的充要条件稳定性是系统自身的固有特性与外界输入信号无关 线性系统稳定的充要条件: 闭环系统特征方程度所有根均具有负实部或
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级5.4.1 辐角原理5.4.2 奈奎斯特稳定判据5.4.3 系统含有积分环节时奈奎斯特稳定 判据的应用5.4.4 奈奎斯特稳定判据应用举例5.4 奈奎斯特稳定判据 系统稳定的充要条件 — 全部闭环极点均具有负的实部由闭环特征多项式系数(不解根)判定系统稳定性不能用于研究如何调整系统结构参数来改善系统稳定性
﹣j??F0F平面例5-10 判断系统稳定性Re(3) p = 0 R? 0 闭环系统是稳定的 ? k?? ? 由于开环极点因子1 s 既不在的s 左半平面也不在的s 右半平面开环系统临界稳定在这种情况下不能直接应用奈氏判据0?=0-系统的开环极坐标图如图示:?=0-16? = 0171增补线0 -18022?40dBdec?20dBdec
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计算机控制系统连续离散等效分析设计方法数字控制系统连分析设计方法控制是使被控对象按照我们预定方式工作控制要求:快、准、稳控制目的:y(t)?r(t)控制系统的性能稳定系统在有界输入的作用下,输出也应有界的。这叫做有界输入有界输出(BIBO)稳定离散系统的稳定性1)离散系统的朱利判据2)二阶离散系统的稳定性3)三阶离散系统的稳定性离散系统稳定性Jury判据121离散系统的稳定性判据系统稳定:系统所有
朱利稳定性检验朱利稳定性检验是对给定的特征方程D(z)=0的系数建立一个表。设特征方程D(z)是z的下列多项式:朱利表的构建:第一行元素由D(z)按z的升幂排列的系数组成。第二行元素由D(z)按z的降幂排列的系数组成。第三行至第2n-3行元素,则按下列各式确定: 朱利表朱利表朱利检验的稳定性判据:如果满足下列全部条件,则由特征方程D(z)=0表征的系统是稳定的 。朱利表
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