Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Вещественная и мнимая функции Михайлова






     

    При построении годографа прежде всего находят точки его пересечения с осями координат. Для этого, определив из уравнения значения частот, соответствующих точкам пересечения годографа с мнимой осью, подставляют их в выражение . В результате получают соответствующие ординаты. Аналогично находят точки пересечения с действительной осью, приравнивая к нулю мнимую часть . Как видно из рисунка 9.4, годограф устойчивой системы имеет такой вид, что действительная и мнимая части функции должны строго по очереди обращаться в нуль, причем должна обращаться в нуль раз, если - четное, раз, если - нечетное число, т.е. должна иметь при , соответственно, или корней. Мнимая часть должна обращаться в нуль раз, если - четное, раз, если - нечетное число, т.е. должна иметь при , соответственно, или корней.

    При переходе годографа из одного квадранта в другой попеременно обращаются в нуль его вещественная и мнимая части. Отсюда вытекает следствие из критерия Михайлова, заключающееся в том, что для устойчивой системы корни уравнений U (w) = 0 и V (w) = 0 должны чередоваться (условие перемежаемости корней) и общее число этих корней должно быть равно порядку характеристического полинома.

    Таким образом, условие перемежаемости корней и можно принять за новый критерий устойчивости (рисунок 9.5).

     

           
     
       
     

     

     


    а) б)

     

    Рисунок 9ю5 Условия перемежаемости корней: выполняется (а), не выполняется (б)

     

    Для устойчивости системы необходимо и достаточно, что бы корни функций и строго перемежались. Критерий Михайлова в этой форме иногда называют критерием перемежаемости корней.

     

    На рисунке 9.6, а показана кривая Михайлова неустойчивой сис­темы, у которой нарушена последовательность обхода квадрантов комплексной плоскости. Система находится на апериодической гра­нице устойчивости (рисунок 9.6, б), если кривая при w = 0 начинается в начале координат, и на периодической границе устойчивости, если кривая при w ¹ 0 проходит через начало координат. Заметим, что обо­значения осей U (ω) и V (ω) обычно используются при построении час­тотных характеристик на комплексной плоскости не по всей переда­точной функции, а лишь по ее знаменателю.

     

     

     
     

     

    а б в

     

    Рисунок 9.6

     

    Число правых корней характеристического уравнения можно определить по формуле , где – это полное приращение аргумента характеристической функции (суммарный угол поворота). Вектор D (j ω) системы пятого порядка (рисунок 9.6, в) сначала поворачивается на угол 3·(π /2) или три квад­ранта против часовой стрелки, затем возвращается на угол 2·(π /2) или два квадранта по часовой стрелке, что в итоге соответствует полному приращению = π /2. Отсюда число правых корней m равно 5/2–1/2=2 (числу неправильных пересечений кривой осей координат).

    Характеристическая кривая всегда начинается в точке на дейст­вительной оси, удаленной от начала координат на величину an. По­этому, если k входит только в свободный член an уравнения D(s) = 0, то критические значения kк р определяются из графика при нулевом значении мнимой координаты V(w) = 0: апериодическая граница по условию an = 0, периодическая граница по an = |x| + y (рисунок 9.6, а).

    Очевидно, что при нарушении очередности пересечения функ­циями оси абсцисс (частот) система неустойчива (рисунок 9.7, а). Сис­тема находится на апериодической границе устойчивости (рисунок 9.7, б), если обе функции начинаются в начале координат, и на периодиче­ской границе устойчивости (рисунок 9.7, в), если при w ¹ 0 кривые пе­ресекают ось частот в одной точке. В остальном диапазоне изменения функций условия устойчивости при этом не должны нарушаться. Час­тота w, при которой система находится на периодической границе ус­тойчивости, равна частоте незатухающих колебаний.

     

    а б в г

    Рисунок 9.7

     

    На графике с кривой Михайлова обязательно должен указывать­ся порядок системы n, так как при его отсутствии может быть сделан ошибочный вывод.

     

    9.3 Применение критерия Михайлова А.В. для анализа устойчивости линейных САР.

    Рассмотрим на примере №1 применение критерия Михайлова А.В. для анализа устойчивости линейной САР, структурная схема которой приведена на рис. 9.8. Здесь

     

     

     

    Рис.9.8. Структурная схема исследуемой системы

     

    .

    Определим передаточную функцию замкнутой системы

     

    и запишем ее характеристический полином

    перейдем к выражению для годографа Михайлова

     

    и представим его в форме

     

     

    С целью построения годографа Михайлова вычислим значения вещественной и мнимой частей при конкретных значениях частоты и занесем их в таблицу.

     

        1, 22 1, 41
          –1
        0, 61  

     

    По данным таблицы построим годограф Михайлова.

    Как видим из рис. 9.9, он проходит последовательно три квадранта, не обращаясь в нуль и стремясь к бесконечности в третьем квадранте. Следовательно, система устойчива.

     

    Пример №2. Проверить устойчивость системы, структурная схема которой приведена на рис.9.10. Данная система представляет собой упрощенную модель одного из сочленений руки робота-манипулятора. Исполнительным механизмом является двигатель постоянного тока, а соединение с рукой осуществляется через редуктор.

     

     

    Рис. 9.10. Структурная схема руки робота

     

    Здесь – напряжение, подаваемое на якорь двигателя; – угловая скорость вращения двигателя; – угол поворота вала двигателя; – угол поворота руки. При отсутствии возмущений взаимосвязь между скоростью вращения двигателя и входным напряжением определяет передаточная функция , а угол поворота вала двигателя связан с его угловой скоростью вращения зависимостью . Ей соответствует на схеме вторая передаточная функция . Редуктор представляет собой безынерционное звено с передаточной функцией , где r – передаточное отношение редуктора.

    Проверим устойчивость системы при следующих значениях параметров передаточных функций: , . Определим общую передаточную функцию сочленения руки робота

     

     

    и запишем характеристический полином

    выражение для годографа Михайлова

    представим в форме

    Поскольку при вещественная и мнимая части одновременно обращаются в нуль, годограф Михайлова начинается в начале координат. Это означает, что система находится на границе устойчивости.

     

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.