自动化专业英语教程第3版王宏文电子课件P2U3教学课件.ppt

P2U3B The Frequency Response Methods: Nyquist Diagrams 第二部分第三单元课文B 频率相应方法;奈氏图 图2-3B-2表明：如果s 绕D 顺时针旋转一周，每一个D 内极点和零点所构成的矢量(s+ri) 和 (s+pi)顺时针旋转360?；而对每一个D 外极点和零点所构成的矢量(s+ri) 和 (s+pi)则不构成净旋转。如果分子上的矢量(s+r1)顺时针旋转360?，这将导致复平面上的矢量[1+ KZ(s)/P(s)] 顺时针旋转360?。如果分母上的矢量(s+p1)顺时针旋转360?，这将导致矢量[1+ KZ(s)/P(s)] 逆时针旋转360?。D 外部的极点和零点不会导致任何净旋转。结果表述如下： 幅角原理：如果[1+KZ(s)/P(s)]有R个零点和P个极点在奈奎斯特轮廓图D内，当s沿D顺时针旋转一周时，图形[1+KZ(s)/P(s)]将按顺时针方向环绕复平面原点N=R-P次。 图形[1+KZ(s)/P(s)]环绕原点的次数等于图形KZ(s)/P(s)环绕负实轴上-1点的次数。利用这一点，下述结论已得到证明。 奈奎斯特稳定判据：如果而且只要回路增益函数KZ(s)/P(s)的图形逆时针环绕-1点的次数等于KZ(s)/P(s)在右半平面的极点数，则这个反馈系统是稳定的，这些在右半平面的极点称作开环不稳定极点。 P2U3B The Frequency Response Methods: Nyquist Diagrams 第二部分第三单元课文B 频率相应方法;奈氏图 对KZ(s)/P(s)在虚轴上有极点的临界情况，通过造一个绕着这些极点、半径为无穷小的半圆形缺口将它们排除在奈奎斯特图之外。做法如图2-3B-4所示，这是常见的在原点有极点的情况。当s环绕D一周时所画出的KZ(s)/P(s)的图形叫奈氏图，需要使用判据来判断系统是否稳定。 图 2-3B-4 原点处有极点的情况 P2U3B The Frequency Response Methods: Nyquist Diagrams 第二部分第三单元课文B 频率相应方法;奈氏图 增益余量和相位余量 大多数实际系统开环是稳定的，这样系统的稳定性要求奈氏图环绕-1点的环绕次数为零。为了确定这一点，事实上并不需要画出完整的奈氏图，画出?从0+到+?的极坐标图就够了。 简化的奈氏判据：如果KZ(s)/P(s)在右半平面没有极点，闭环系统稳定的必要和充分条件是：随着?的增加，-1点位于画出的极坐标图的左边。 例如，回路增益函数的极坐标图表明这是一个稳定系统。如果曲线通过-1点，系统处于临界不稳定状态。为得到足够的相对稳定性，合理的做法是曲线不要离-1点太近。增益余量和相位余量是两个常用的设计数据，它们规定了极坐标图上指定点到-1点的距离。增益余量和相位余量的定义如图2-3B-5所示： 图 2-3B-5 增益余量和相位余量 P2U3B The Frequency Response Methods: Nyquist Diagrams 第二部分第三单元课文B 频率相应方法;奈氏图 1. 增益余量=1/OC。 2. 相位余量?m= 180?加上在穿越频率?c 时KZ(s)/P(s)的相角，在穿越频率时KZ(s)/P(s)的幅值为1。它也是能使曲线通过-1点的KZ(s)/P(s)的负相位移动（即顺时针旋转）的角度。 增益余量和相位余量都规定了曲线上唯一的一个点到-1点的距离，因此可能使人误解。相位余量在实践中被广泛应用。 尚辅网 / 自动化专业英语教程 教学课件 August 18, 2016 Email : wanghongwen@ http: // P2U3A The Root Locus 第二部分第三单元课文A 根轨迹 A 根轨迹 1.课文内容简介：主要介绍《自动控制原理》中根轨迹的定义、幅角与幅值判据、绘制根轨迹的规则、根轨迹法用于系统设计和补偿等内容。 2.温习《自动控制原理》中有关根轨迹的内容。 3. 生词与短语 factored adj. 可分解的 depict v. 描述 conjugate adj. 共轭的 vector n. 矢量 argument n. 辐角，相位 counterclockwise adj. 逆时针的 odd multiple 奇数倍 even mu