控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析-資料下載頁
2025-04-29 07:49本頁面
【正文】 負實軸 ??－ 180176。 線。 相連 (v 為開環(huán)積分環(huán)節(jié)的數(shù)目 ) 起始點 ? (0+) Nyquist曲線的輔助線 ?(0+) +v 90176。 線 ? 對伯德圖判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 正穿越 ??對應于對數(shù)相頻特曲線當 ω增大時從下向上穿越 －180176。 線 (相角滯后減小 )； (1, j0)點以左實軸的穿越點 ?? L(ω)0范圍內(nèi)的與 － 180176。 線的穿越點。 負穿越 ??對應于對數(shù)相頻特性曲線當 ω增大時，從上向下穿越 － 180176。 線 ( 相角滯后增大 )。 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 ? 對數(shù)頻率特性穩(wěn)定判據(jù) 若系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù) m個位于右半 s平面的特征根，則當在 L(ω)0 的所有頻率范圍內(nèi)，對數(shù)相頻特性曲線 ?(ω)( 含輔助線 )與 180176。 線的正負穿越次數(shù)之差等于 m/2時，系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定，否則，閉環(huán)不穩(wěn)定。 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 開環(huán)特征方程有兩個右根， m=2 正負穿越數(shù)之和 1 ?閉環(huán)不穩(wěn)定。 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 開環(huán)特征方程有兩個右根， m=2 正負穿越數(shù)之和 +1 ?閉環(huán)穩(wěn)定。 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 開環(huán)特征方程無右根， m=0 正負穿越數(shù)之和 0 ?閉環(huán)穩(wěn)定。 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 開環(huán)特征方程無右根， m=0。 L(?)0范圍內(nèi) ?(?)和 ? 線不相交即正負穿越數(shù)之和為 0 ?閉環(huán)穩(wěn)定。 例： 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 課堂練習 P169 46(1) 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 ?相對穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕量 ?增益交界頻率和相位交界頻率 ?系統(tǒng)的穩(wěn)定性裕量 穩(wěn)定性裕量 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 特征方程最近虛軸的根和虛軸的距離 ? 穩(wěn)定性裕量可以定量地確定系統(tǒng)離開穩(wěn)定邊界的遠近，是評價系統(tǒng)穩(wěn)定性好壞的性能指標，是系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計的重要依據(jù)之一。 ?相對穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕量 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 注意：虛軸是系統(tǒng)的臨界穩(wěn)定邊界 G(j?)H(j?)軌跡靠近(1,j0)點的程度 GH平面 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 增益交界頻率 ?c G(j?)H (j?)軌跡與 單位圓交點 相位交界頻率 ?g G(j?)H(j?)軌跡與負實軸交點 GH平面 ?g ?g ?c ?c 1穩(wěn)定系統(tǒng) 2不穩(wěn)定系統(tǒng) ?增益交界頻率和相位交界頻率 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 單位圓外 單位圓內(nèi) 增益交界頻率 ?c G(j?)H(j?)軌跡 與單位圓交點 L(j?) 與 0分貝線的交點。 ?c ?g 穩(wěn)定系統(tǒng) 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 相位交界頻率 ?g G(j?)H (j?)軌跡 與負實軸交點 ? (j?) 與 ?線的交點。 單位圓外 單位圓內(nèi) ?c ?g 不穩(wěn)定系統(tǒng) 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 ? :在增益交界頻率 ?c上系統(tǒng)達到穩(wěn)定邊界所需要的附加滯后量 相位 裕量。 1|)j(H)j(G| cc ???)(180)180()( cc ?????????? ???? 6030 ???開環(huán) ?系統(tǒng)的穩(wěn)定性裕量 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 Kg :在增益交界 頻率 ?g上 ,頻率特性幅值 |G(j?)H(j?)|的倒數(shù) —— 幅值裕量（增益裕度）。 開環(huán) ?1 8 0)( g ????|)()(|1ggg jHjGK ???|)j(H)j(G|lg20Klg20)dB(K gggg ?????dB6K g ?第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 系統(tǒng)響應速度 增益裕量 相位裕量 閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性 增益裕量 相位裕量 伺服機構(gòu)： 1020分貝 40度以上 過程控制： 310分貝 20度以上 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 穩(wěn)定系統(tǒng) 正相位裕量 正增益裕量 正增益裕量 正相位裕量 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 G(j?)H (j?)軌跡 : (1)不包圍 (1,j0)點； (2)先穿過單位圓，后穿 過負實軸。 gc ????????? )j(H)j(G cc ????? )j( c1|)j(H)j(G| gg ??? 0)(Lg ??正相位裕量 正相位裕量 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 不穩(wěn)定系統(tǒng) 負增益裕量 負相位裕量 負增益裕量 負相位裕量 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 G(j?)H (j?)軌跡 : (1)包圍 (1,j0)點； (2)先穿過負實軸，后穿過 單位圓 gc ????????? )j(H)j(G cc ????? )j( c1|)j(H)j(G| gg ??? 0)(Lg ??負相位裕量 負增益裕量 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 單位反饋控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù) )5s)(1s( K)s(G ???第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 穩(wěn)定性裕量 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 課堂練習 P169 47 48 第 4章 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 控制工程基礎(chǔ) 浙江理工大學機械與自動控制學院 This is End of Chapter 4
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