Построение области устойчивости скорректированной системы




Исходным выражением для построения является характеристическое уравнение замкнутого контура скорректированной системы.

Преобразуем выражение (34) и сгруппируем подобные члены.

Произведем в уравнении (35) подстановку и получим тождество.

В выражении (36) сгруппируем действительную и мнимую части.

a

b

Так как комплексная величина a+jb равна нулю только в том случае, если одновременно равны нулю её действительная и мнимая части, то тождество (37) эквивалентно двум уравнениям.

(38)

Упорядочим систему уравнений (38) с учетом того, что параметр, стоящий в обоих уравнениях на первом месте, будем откладывать по оси абсцисс, а параметр, стоящий на втором месте, - по оси ординат. Для этого в обоих уравнениях сгруппируем отдельно члены, зависящие и не зависящие от параметров k рк и Т о.

(39)

 

 

Подставим в систему уравнений (39) численные значения постоянных времени с учетом того, что

А1 В1 С1

(40)

А2 В2 С2

Решим систему уравнений (40) методом определителей.

Где

Подставив выражения (43)-(45) в формулы (41) и (42), получим.

Вычислим значения функций и при изменении частоты ω от нуля до и результаты сведем в таблицу 2. Так как функции и являются чётными, то кривая D -разбиения дважды проходит через одни и те же точки (при изменении частоты ω от до нуля и от нуля до ).

Таблица 2 – Граница области устойчивости системы в плоскости параметров k и и Т о.

ω K и T о
  -0,485625
  -0,547629 -2,613266
1,2 -0,577600 -2,043737
1,4 -0,615394 -1,712052
1,6 -0,662516 -1,510062
1,8 -0,721018 -1,386806
  -0,793730 -1,316372
2,2 -0,884625 -1,285317
2,4 -0,999424 -1,287320
2,6 -1,146632 -1,320991
2,8 -1,339425 -1,389449
  -1,599319 -1,501486
3,2 -1,963952 -1,675243
3,4 -2,505587 -1,947762
3,6 -3,382741 -2,402210
  4,292218 1,682955
  2,340714 0,616497
  1,928144 0,347553
  1,828739 0,229962
  1,854136 0,165839
  1,947827 0,126294
  2,087095 0,099893
  2,261100 0,081256
  2,464044 0,067542
  2,692564 0,057122
  2,944581 0,048999
  3,218752 0,042531
  3,514168 0,037290
  3,830199 0,032978

 

На рис.5 изображена кривая D -разбиения, построенная по данным табл.2. Кривую D -разбиения штрихуем по следующим правилам (стр.290 [1]).

Если определитель ∆ > 0, то штриховка наносится слева (при движении вдоль кривой в сторону увеличения ω); если определитель ∆ < 0, то штриховка наносится справа.

Так как при прохождении переменной ω через нуль знак главного определителя ∆ меняется на противоположный, то штриховка кривой D-разбиения всегда двойная.

Рис.5 – Область устойчивости скорректированной системы в плоскости параметров kи и Tо.

Дополним кривую D -разбиения особыми прямыми, уравнения которых имеют следующий вид: a 0=0, отсюда T o=0; a n=0, отсюда и . Особые прямые штрихуем по следующим правилам (стр.291 [1]).

Особые прямые, соответствующие ωи=0 и ωи= , штрихуют один раз. В точках пересечения (или сопряжения) особой прямой с основной кривой D -разбиения, соответствующих ω=ωи, заштрихованные стороны прямой и кривой должны быть обращены друг к другу. Причем, если в точке пересечения определитель ∆ меняет знак, то штриховка особой прямой переходит на противоположную сторону прямой. Если же знак определителя не меняется, то направление штриховки остается прежним.

На рис.5 откладываем точку А с заданными координатами k и и T о (k и=1; T о=1,1). Заданная точка входит в область устойчивости скорректированной системы.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-08-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: