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自动控制制系统的的设计是是以系统统分析方方法即控控制系统统稳定性性理论为为基础的的。
整个设计计过程既既包括根根据要求求进行综综合的过过程,也也包括根根据理论论分析对对设计进进行验证证的过程程,还包包括根据据设计任任务书要要求对系系统的评评价过程程。常用用的系统统分析方方法包括括时域分分析和频频域分析析方法。。
控制系统统的分析析方法
控制系统统的时域域分析方方法
劳斯判据据
赫尔维茨茨判据
稳定性判判据———赫尔维茨茨判据
判据之一一:赫尔尔维茨((Hurwitz)稳稳定判据据
系统稳定定的充分分必要条条件是::特征方方程的赫赫尔维茨茨行列式式Dk(k=1,2,3,……,n))全部为正正。
赫尔维茨茨判据
系统特征征方程的的一般形形式为::
各阶赫尔尔维茨行行列式为为:
(一般规规定))
举例:
系统的特特征方程程为:
试用赫尔尔维茨判判据判断断系统的的稳定性性。
解:
第一步::由特征征方程得得到各项项系数
2
1
3
5
第二步::计算各各阶赫尔尔维茨行行列式
结论:
10
系统不稳稳定
稳定性判判据
判据之二二:林纳纳德-奇奇帕特((Lienard-Chipard)判据据
系统稳定定的充分分必要条条件为::
,即
。即即
或
必要条件件
举例:
单位负反反馈系统统的开环环传递函函数为::
试求开环环增益KK的稳定定域。
解:
第一步::求系统统的闭环环特征方方程
第二步::列出特特征方程程的各项项系数。。
第三步::系统稳稳定的充充分必要要条件。。
解得:KK<144
开环增益益K的稳稳定域为为:
由此例可可见,K越大,,系统的的稳定性性越差。。上述判判据不仅仅可以判判断系统统的稳定定性,而而且还可可根据稳稳定性的的要求确确定系统统参数的的允许范范围(即即稳定域域)。