Основы числового программного управления. Хитров А.И. - 89 стр.

UptoLike

Составители: 

Целесообразно от Z -преобразования перейти к W- преобразованию,
используя соотношения:
w
z
z
zww
=
+
=+
()/()
()/().
11
11
Эта операция отображает внутреннюю часть круга единичного радиуса
на левую половину W - плоскости, что позволяет использовать
известные алгебраические критерии устойчивости для
характеристического уравнения:
11 1 0++
=
Ww w{( ) / ( )} .
При переходе к частотной передаточной функции
W
j
w
t
(exp
(
)××
)
или
W
j
w
f
()× подстановкой w
j
w
f
T
=
×
×
/ 2 могут использоваться
частотные критерии устойчивости (
w
- псевдочастота).
Применение критерия Гурвица для анализа устойчивости.
Характеристическое уравнение импульсной системы имеет вид:
aa a az
n
z
n
nzn(() ) ... ( ) ( ) .01
1
10×+ ×
++ ×+ =
C помощью замены переменной
z
ww
=
+
()/()11 получаем новое
уравнение:
AA Aw
n
w
n
n( ) ( ) ... ( ) .01
1
0×+ ×
++ =
Для полученного характеристического уравнения можно применять
критерий Гурвица, который устанавливает устойчивость системы по
анализу неотрицательности коэффициентов характеристического
уравнения и всех диагональных миноров матрицы Гурвица.
Пример 1. Передаточная функция разомкнутой импульсной системы
имеет вид:
Wz K a z a a TkT() ( )/( ), exp( / )
=
×
=
1 .
Определить при каких K замкнутая система будет устойчивой?
Характеристическое уравнение имеет вид:
110+=
+
×
=
W
z
z
a
K
a() ( ) ,
после подстановки
z
ww=
+
()/()11
получим уравнение вида:
waKKa aKKa×+
+
×
+
+
×
=
()().110
Из условия неотрицательности коэффициентов уравнения легко найти,
Целесообразно от Z -преобразования перейти к W- преобразованию,
используя соотношения:
            w = ( z − 1) / ( z + 1)
            z = (1 + w ) / (1 − w ).
Эта операция отображает внутреннюю часть круга единичного радиуса
на левую половину W - плоскости, что позволяет использовать
известные алгебраические критерии устойчивости для
характеристического уравнения:
1 + W {(1 + w ) / (1 − w )} = 0.
При переходе к частотной передаточной функции W (exp( j × w × t ) )
или W ( j × wf ) подстановкой w = j × wf × T / 2 могут использоваться
частотные критерии устойчивости ( wf - псевдочастота).


Применение критерия Гурвица для анализа устойчивости.

Характеристическое уравнение импульсной системы имеет вид:
a( 0) × z n + a(1) × z n−1+ ...+ a ( n − 1) × z + a ( n) = 0.
C помощью замены переменной z = ( w + 1) / ( w − 1) получаем новое
уравнение:
            A( 0) × w n + A(1) × w n−1+ ...+ A( n) = 0.
 Для полученного характеристического уравнения можно применять
критерий Гурвица, который устанавливает устойчивость системы по
анализу неотрицательности коэффициентов характеристического
уравнения и всех диагональных миноров матрицы Гурвица.

Пример 1. Передаточная функция разомкнутой импульсной системы
имеет вид:
        W ( z ) = K × (1 − a ) / ( z − a ), a = exp( −Tk / T ) .
Определить при каких K замкнутая система будет устойчивой?

Характеристическое уравнение имеет вид:
1 + W ( z ) = z − a + K × (1 − a ) = 0,
после подстановки z = ( w + 1) / ( w − 1) получим уравнение вида:
w × (1 + a − K + K × a ) + (1 − a + K − K × a ) = 0.
Из условия неотрицательности коэффициентов уравнения легко найти,