控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析課程設計-文庫吧資料
2025-06-14 06:15本頁面
【正文】 和等 N圓的函數(shù) ngrid()。利用等 M 圓和 N圓，可 由開環(huán)頻率特性判別閉環(huán)頻率特性，進而定性或定量地對系統(tǒng)時域響應進行分析。對數(shù)幅相圖也稱 Nichols圖，它是將對數(shù)幅頻特性和相頻特性兩張圖在角頻率為參變量的情況下合成為一張圖， Bode圖由對應對數(shù)幅頻特性和對應對數(shù)相頻特性的兩張圖組成，為了使系統(tǒng)滿足一定的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)要求，對開環(huán)對數(shù)幅頻特性和形狀有如下要求：低頻段要有一定的．高度和斜率；中頻段的斜率最好為一 20dB／ dee，且具有足夠的寬度；高頻段 采用迅速衰減的特性，以抵制不必要的高頻干擾， Nichols圖通常與等 M 圓 (等幅 值圓 )和等 N圓 (等相角圓 )一起使用，從開環(huán)頻率特性獲得閉環(huán)頻率特性。頻域分析法是一種圖解分析法，它依據(jù)系統(tǒng)頻率特性對系統(tǒng)的性能 (如穩(wěn)定性、快速性和準確性 )進行分析。系統(tǒng)特征、如上升時間、調節(jié)時間、超調量和穩(wěn)態(tài)誤差，均能從時間響應上反映出來。這些均涉及大量的數(shù)值計算， MAT— LAB／ Simulink的仿真平臺為此提供了強有力的工 具。計算機仿真技術的發(fā)展，尤其是 MATLAB／ Simulink的廣泛應用，正好彌補了這一不足。這種方法的優(yōu)點是對系統(tǒng)分析的結果直接而全面，缺點是分析過程的計算量較大，尤其是對高階系統(tǒng)。對于那些較易得到系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的場合，此方法是比較適合的。在對經(jīng)典控制系統(tǒng)進行穩(wěn)定性判定時， MATLAB提供了大量的數(shù)學計算以及 圖形繪制的函數(shù)，從而使經(jīng)典控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定變得簡單。因此，在控制工程中，需要一種間接判 定系統(tǒng)特征根分布的方法。但對三階或三階以上的高階系統(tǒng)，直接求方程的根比較困難。在經(jīng) 典控制理論中，線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的所有根均具有負實部；或者說，閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點均嚴格位于左半 S平面。這道題選用根軌跡方法來求。不過不同的方法使用的范圍不同，在不同的條件下，選取合適的方法能夠取到事半功倍的功效。有上述穩(wěn)定性的定義可知，線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的充要條件是：閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程的根都具有負實部，或者說閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點均位于左半 S 開平面。 2)系統(tǒng)的運動穩(wěn)定性 對于線性控制系統(tǒng)而言，這兩種說法是等價的。在 MATLAB 未產生之前，由于自動控制系統(tǒng)的復雜性，判斷穩(wěn)定性的計算量非常的大，而采用 MATLAB
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