Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Критерий устойчивости Рауса-Гурвица.






    Это алгебраический критерий, по которому условия устойчивости сводятся к выполнению ряда неравенств, связывающих коэффициенты уравнения системы. В разной форме этот критерий был предложен английским математиком Е. Раусом, а затем швейцарским. математиком А. Гурвицем в конце XIX века. Рассмотрим без доказательства этот критерий в форме Гурвица.

    Возьмем характеристический полином:

    ,

    где полагаем а0 > 0, что всегда можно обеспечить умножением полинома при необходимости на –1. Составим из коэффициентов этого полинома определитель:

     

     

    Этот определитель называется определителем Гурвица. Он имеет n

    строк и n столбцов. Первая строка содержит все нечетные коэффициенты до последнего, после чего строка заполняется до положенного числа n элементов нулями. Вторая строка включают все четные коэффициенты и тоже заканчивается нулями. Третья строка получается из первой, а четвертая из второй сдвигом вправо первой и второй строк соответственно на один элемент. На освободившееся место записывается нуль. В результате в главной диагонали определителя оказываются последовательно все коэффициенты, кроме а0; Условие устойчивости заключается в требовании положительности определителя Гурвица и всех его диагональных миноров.

    Развернем критерий Гурвица для нескольких конкретных значений n. Для n = 1.

     

    Условия устойчивости сводятся к неравенствам:

    a0 > 0; a1 > 0

    Отсюда, например, звено первого порядка с передаточной функцией является устойчивым, а звено с передаточной функцией является неустойчивым.

    Для n =2:

     

     

    Условия устойчивости: а0 > 0; a1 > 0; a2 > 0, т.е. ∆ 2 > 0.

    Для n =4:

    D(λ) = а0λ 4 + а1 λ 3 + а2 λ 2 + а3 λ + а4

     


    Условия устойчивости:

     

    а0 > 0; a1 > 0; ∆ 2 = a1 a2a0 a3 > 0; ∆ 3> 0; ∆ 4> 0

     

    Легко видеть, что условия устойчивости сводятся к требованию положительности всех коэффициентов. Условия устойчивости, получаемые из критерия Рауса – Гурвица усложняются с ростом порядка системы. При этом для систем достаточно высокого порядка оказывается затруднительным выяснить влияние на устойчивость системы отдельных параметров входящих в состав коэффициентов уравнения. Поэтому критерий Рауса-Гурвица применяют для уравнений невысокого порядка.






    © 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.