作者black824 (小杰)
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标题Re: [理工] [控制]-奈式图的相关问题
时间Tue Dec 1 22:50:53 2009
※ 引述《uniqueco (宝)》之铭言:
: 有几个观念搞不太懂..
: 1.极小相位系统是什麽?
: 老师只有说是转移函数大小相同时,相位变化范围最小者
: 无法参透这句话的涵义以及他的用途..
非极小相位系统简单来讲就是转移函数的极零点均不在S平面的右半面,而且增益为正。
极小相位系统最常使用的用途是在波德图和奈氏图
若转移函数是极小相位系统
以波德图而言,则具有预测的特性
波德大小图低频斜率:-20T T=type
高频斜率:-20(n-m)
波德相位图低频相位:-90T
高频相位:-90(m-m)
若为非极小相位,其大小图相同但相位图不同
以奈氏图而言
在C1映射中,其出发点(低频位置)与type有关,type0其角度为零度
type1其角度为负九十度 以此类推
终止点(高频位置)与n-m有关,n-m=1其角度为负九十度
n-m=2其角度为负一百八十度 以此类推
非极小相位系统和极小相位系统主要的差别为
1.出发点(低频位置)仍然和type有关,但是离开角可能和极小相位系统的离开角相差180度
2.终止点(高频位置)和n-m有关,但是到达角可能和极小相位系统的到达角相差180度
举个例来说 K(s+2)
KG(s)=------------
(s-3)(s+1)
其C1映射KG(j0)= - (2/3)K 角度是180度, 但若是极小相位系统type0应该是在0度才对。
他们相差了180度,不过并不一定每个非极小相位系统都是这样。
所以一般判断角度的方法
以出发点而言 G(S)的极零点对原点取角度 零点为正 极点为负
终止点而言 G(S)的极零点对无穷远取角度 零点为正 极点为负
大致上是这样
: 2.奈式图的做图和极小相位系统有什麽关系吗?
承上
: 3.N = Z - P
: Z为闭回路及点在s右半面的个数
: P为开回数及点在S的右半面的个数
: 以上两句话是Z 和 P 所对应的物理意义 但我看不太懂
: 这个只是公式吗?
: 4. 奈式图逆时针绕过 -1+J0 的 净绕数目 与 开路极点 在S右半面的个数相同
: 则闭回路稳定
N=Z-P 这是引数定理的公式
其最主要的观念是指假设一个函数为单位有理函数,
我们在S平面上选择一条不通过及零点的封闭曲线Γs,
经过映射後,会在F平面上形成一个封闭曲线ΓF,
则ΓF在F平面上绕过原点的次数N会等於Z-P
^^^^^^^^^^^^^^^^
利用这个观念
假设Δ(S)没有极零点在虚轴上,我们定义奈氏曲线,顺时针以R为无穷大画一个半圆,
经过Δ(S)映射後会再Δ平面上出现,然而此时所绕的点为圆点
又因为Δ(S)=1+GH(S),所以我们经由GH(S)映射到GH(S)平面
所绕的点就会是-1+j0的点,而Z和P所对应的物理意义是
我们假设
K(S+Z1)(S+Z2)...(S+Zm)
GH(S)= --------------------- n>m
(S+P1)(S+P2)....(S+Pn)
(S+Z1')(S+Z2')....(S+Zn') 其中 -Z1'...-Zn'是Δ(S)的零点(闭回路极点)
那麽其Δ(S)=1+GH(S)= ------------------------- -P1....-Pn 是Δ(S)的极点(开路极点)
^^^^^^^ (S+P1)(S+P2)......(S+Pn)
他是闭回路的分母
那麽N就是绕-1+j0的圈数
Z就是 闭回路极点 在右半平面的个数
P就是 开路极点 在右半平面的个数
结论以顺时针的奈氏曲线,经由开路GH(S)映射到GH平面上,所得的图叫奈氏图。
若奈氏图逆时针绕过-1+j0的净绕数目和开路极点在S又半平面相等,则闭回路稳定(即Z=0 N=-P)。
: 为什麽这样就会稳定呢?
: 观念很差 书上很少有物理观念的描述
: 麻烦高手帮忙替小弟解惑
: 谢谢..
应该没写错,你参考参考吧~
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◆ From: 220.134.134.244
1F:推 mdpming:高手推推 12/01 23:11
2F:推 uniqueco:请问非极小相位系统仍能画奈式图 那麽这两种系统分别做 12/01 23:13
3F:→ uniqueco:出来的图有什麽不同呢? 谢谢你! 12/01 23:13
4F:推 uniqueco:还有一个问题就是当极点数=零点数(Z=-P)的时候 分子分母 12/01 23:19
5F:→ uniqueco:阶数相同 是否可能发生临界稳定(不稳定)的情况呢? 12/01 23:19
6F:→ uniqueco:啊 第二个问题我搞错了 >< 前提已经假设n>m了 12/01 23:22
※ 编辑: black824 来自: 220.134.134.242 (12/01 23:43)
7F:→ black824:你的问题我补充了 你看看吧 12/01 23:44
8F:推 uniqueco:感谢高手解答~~~~~~~~ 12/01 23:52