Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Доказательство
Утверждение основано на расположении годографа Михайлова на комплексной плоскости, поэтому проанализируем, как связаны корни характеристического уравнения с видом F(j ). Поскольку полином (4.16) можно представить как произведение простых сомножителей
характеристический комплекс (4.17) также принимает вид:
Его можно представить в форме
Из выражений (4.18) и (4.21) следует, что
Если характеристическое уравнение системы содержит чисто мнимые корни, то, как следует из (4.22), при определенном значении частоты , так как при этом один из сомножителей обратится в ноль. В случае устойчивой системы корни расположены только в левой полуплоскости плоскости корней и не могут быть чисто мнимыми, следовательно, в ноль годограф Михайлова не обращается. Определим теперь угол поворота вектора F(j ) при изменении частоты от 0 до . Поскольку , в соответствии с (4.23), есть сумма отдельных , то рассмотрим угол поворота каждого сомножителя выражения (4.20). Корень характеристического уравнения вещественный отрицательный; Соответствующий сомножитель в (4.20) имеет вид: ().
Если корень характеристического уравнения вещественный положительный, , то угол поворота элементарного вектора равен Рассмотрим теперь пару устойчивых комплексно - cопряженных корней и соответствующий им угол поворота произведения
Суммарный угол поворота для пары устойчивых комплексно - сопряженных корней равен Если комплексно - сопряженные корни имеют положительную вещественную часть, то суммарный угол поворота равен Таким образом, в устойчивой системе каждый из n корней даст приращение фазы , а общий угол поворота F(j ) согласно (4.23) равен , что и требовалось доказать. Вид годографа Михайлова для устойчивых и неустойчивых систем третьего порядка приведен на рис.4.11. Рис.4.11. Годограф Михайлова для
Система будет находиться на границе устойчивости, если годограф Михайлова при некотором значении частоты обращается в ноль, то есть при выполнении условия:
Здесь частота 0 - есть частота незатухающих колебаний системы.
|