Проверка устойчивости с помощью логарифмического критерия Лабораторная работа №3. Критерии устойчивости САУ. Вариант 6 Выполнил: студент гр. КИП-С10(з) Коломицев А.А Проверил: Белаец Л.В. Обнинск Дано: Передаточная функция разомкнутой системы  Необходимо: 1 Получить переходный процесс и проверить устойчивость разомкнутой системы с помощью критерия Гурвица. 2 Найти полюса и нули передаточной функции разомкнутой системы и представить их графически. 3 Проверить устойчивость замкнутой системы с помощью критерия Михайлова (и следствия из него). 4 Проверить устойчивость замкнутой системы с помощью критерия Найквиста. 5 Проверить устойчивость замкнутой системы с помощью логарифмического критерия устойчивости Переходный процесс W=poly([6 4],'s','c')/poly([4 5 2],'s','c') W = 6 + 4s ---------- 4 + 5s + 2s S=syslin('c',W) S = 6 + 4s ---------- 4 + 5s + 2s xgrid() xtitle('Переходная функция','Время,c','Амплитуда') plot(csim("step",0:0.1:10,S))  Проверка устойчивости с помощью критерия Гурвица Характеристическое уравнение:  Все коэффициенты характеристического уравнения положительны, значит, необходимое условие устойчивости системы выполняется. Составим определители Гурвица:    det([5 0;2 4]) ans = 20. По критерию Гурвица разомкнутая система устойчива, так как все n главных определителей матрицы коэффициентов характеристического уравнения заданной системы положительны. Полюса и нули передаточной функции разомкнутой системы Корни характеристического уравнения разомкнутой системы: roots(poly([4 5 2],'s','c')) ans = - 1.25 + 0.6614378i - 1.25 - 0.6614378i plzr(S)  Система устойчива, так как вещественные части каждого из корней характеристического уравнения отрицательные. Проверка устойчивости с помощью критерия Михайлова и следствия из него Характеристическое уравнение замкнутой системы: poly([4,5,2],'s','c')+poly([6,4],'s','c') ans = 10 + 9s + 2s   deff('u=re(w)','u=10-2*w^2') deff('v=im(w)','v=9*w') x=re(0:0.1:100); y=im(0:0.1:100); xgrid() plot(x,y)  По критерию Михайлова замкнутая система устойчива, так как кривая Михайлова, начавшись на положительной вещественной оси и вращаясь только против часовой стрелки и нигде не обращаясь в нуль, прошла последовательно n квадрантов и ушла в бесконечность в том квадранте, номер которого соответствует показателю степени характеристического уравнения замкнутой системы (n=2). roots(poly([10,0,-2],'w','c')) ans = 2.236068 - 2.236068 roots(poly([0,9],'w','c')) ans = 0. plot2d(roots(poly([10,0,-2],'w','c')),[0,0],style=-1) plot2d(roots(poly([0,9],'w','c')),[0],style=-3)  Корни действительной и мнимой частей характеристического полинома перемежаются, значит согласно следствию из критерия Михайлова замкнутая система устойчива. Проверка устойчивости с помощью критерия Найквиста nyquist(S);  По критерию Найквиста замкнутая система устойчива, так как АФЧХ не охватывает точку с координатами (-1;j0). Проверка устойчивости с помощью логарифмического критерия bode(S,0.01,10)  [gm,fr]=g_margin(S) fr = [] //Частота пересечения ЛАЧХ с осью -180° gm = Inf //Запас устойчивости по амплитуде [pm,fr2]=p_margin(S) fr2 = 0.2880736 //Частота среза pm = 124.60106 //Запас устойчивости по фазе Вывод: Мы получили переходной процесс и проверили устойчивость разомкнутой системы с помощью критерия Гурвица. Нашли полюса и нули передаточной функции разомкнутой системы и представили их графически. Проверили устойчивость замкнутой системы с помощью критериев Михайлова (и следствия из него) Найквиста и логарифмического критерия устойчивости. |