奈奎斯特情节:它是什么?(以及如何画一个)

什么是nyquist情节

一种奈奎斯特图(或者奈奎斯特图)是使用的频率响应图控制工程和信号处理。奈奎斯特图通常用于评估具有反馈系统的系统的稳定性。在笛卡尔坐标中,真正的部分转换功能绘制在X轴上,虚部在Y轴上绘制。频率作为参数扫描,导致基于频率的曲线图。可以使用极坐标描述相同的奈奎斯特图,其中传递函数的增益是径向坐标,传递函数的相位是相应的角坐标。

什么是nyquist情节

反馈的稳定性分析控制系统是基于识别S平面上特征方程根的位置。如果根部位于S面的左侧,系统是稳定的。系统的相对稳定性可以通过使用频率响应方法来确定 - 例如奈奎斯特图BODE PLOT.

奈奎斯特稳定标准用于识别在S平面的指定区域中的特征方程的根的存在。理解A.奈奎斯特图我们首先需要了解一些术语。注意,复杂平面中的闭合路径称为轮廓。

奈奎斯特路径或奈奎斯特轮廓

奈奎斯特轮廓是在S平面中的封闭轮廓,完全包围的S平面的整个右半一半。为了封闭S平面的完整RHS,一个大的半圆形路径沿沿Jω轴的直径拉伸,并在原点处绘制。半圆的半径被视为奈奎斯特包围。

奈奎斯特围系

如果在轮廓内部发现,则据说一个点被轮廓包围。

奈奎斯特映射

将S平面中的点转换为F(S)平面的点的过程称为映射,并且F(S)称为映射函数。

如何绘制奈奎斯特情节

可以使用以下步骤绘制奈奎斯特图:

  • 步骤1 -检查Jω轴的g(s)h(s)的极点,包括原点。
  • 第2步 -选择正确的奈奎斯特轮廓 - a)通过绘制半径R的半圆与R倾向于无穷大,包括整个右半条。
  • 第3步 -参考识别轮廓上的各个段奈奎斯特道路
  • 第四步 -通过将相应段中的等式替换为映射函数来执行映射段。基本上,我们必须绘制各个段的极性图。
  • 第5步 -段的映射通常是镜像映射的映射+ VE虚构轴的各个路径。
  • 第6步 -覆盖S平面的右半部分的半圆形路径通常地映射到G(S)平面中的点。
  • 第7步 -互连不同段的所有映射,以产生所需的奈奎斯特图
  • 第8步 -注意(-1,0)的顺时针环绕数量,并通过n = z-p决定稳定性


是开环传输函数(o.l.t.f)


是闭环传输功能(C.L.T.F)
n(s)= 0是开环零和d(s)是开环极
从稳定性的角度来看,没有闭环杆应该位于S平面的RH侧。特征方程1 + g(s)= 0表示闭环磁极。

现在为1 + g(s)= 0,因此q(s)也应该是零。

因此,从Q的稳定性点,Q(s)的零点不应该位于S平面的RHP中。
要定义稳定性,考虑整个RHP(右手平面)​​。我们假设通过考虑半圆形R倾向于无穷大的半径包围RHP中的所有点。[r→∞]。

理解应用的第一步奈奎斯特标准关于控制系统的稳定性的确定是从S平面映射到G(S)H(s) - 平面。S被认为是独立的复数变量,并且相应的G(s)h(s)是绘制在称为g(s)h(s) - 平面的另一个复杂平面中的相关变量。

因此,对于S平面中的各个点,在G(S)H(S)平面中存在对应的点。在映射过程期间,独立变量S沿S - 平面中的指定路径变化,并且G(s)平面中的相应点连接。这完成了从S平面映射到G(S)H(s)平面的过程。

奈奎斯特稳定标准说n = z - p。其中,n是总数。对原点的包围,p是总体的。极点和Z是总数。Zeroes。
情况1:n = 0(没有环节),所以z = p = 0和z = p
如果n = 0,则P必须为零,因此系统是稳定的。
案例2:n> 0(顺时针环绕),所以p = 0,z≥0和z> p
对于这两种情况都不稳定。
案例3:n <0(逆时针环绕),所以z = 0,p≠0和p> z
系统是稳定的。

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