ВУЗ:
Составители:
также д.б.положительны. Диагональные миноры получаются
отчеркиванием их слева и сверху от отчеркивающих линий. Т.е.
0...;0
0
;0
31
420
531
20
31
>Δ>
αα
ααα
ααα
>
αα
αα
.
Гурвиц показал, что если непрерывно изменять коэффициенты
характеристического уравнения, ухудшая устойчивость, то прежде всего
обратится в 0 определитель системы. Если при этом определитель на
порядок ниже положителен, то это граница апериодической
устойчивости.
Если определитель системы положителен, а определитель
предыдущего минора равен нулю, то
это граница колебательной
устойчивости.
К лаб.раб.№3. Исследование устойчивости системы.
Для характеристического уравнения 5 степени найти
коэффициенты, при которых система устойчива апериодически и
колебательно, происходит апериодическое и колебательное нарушение
устойчивости.
Критерий устойчивости Рауса.
Алгебраический критерий Гурвица пригоден для уравнений
небольшого порядка (3, 4 степени), но зато дает возможность получить
непосредственное аналитические выражение для критического значения
параметра при заданных остальных параметрах системы.
Критерий Рауса более удобен для систем высокого порядка с
численно заданными параметрами, т.е. коэффициентами
характеристического уравнения.
Для анализа устойчивости по критерию Рауса составляется таблица
Рауса с числом строк
n+1. Алгоритм ее составления:
1. В первой строке записываются все коэффициенты с четными
индексами, начиная с нулевого.
2. Элементами второй строки являются коэффициенты с нечетными
индексами.
Номер столбца
k
Номер
строки i
1 2 3
Номер столбца k
Номер
строки i
1 2 3
1
011
aC
=
221
aC
=
431
aC =
2
112
aC
=
322
aC
=
532
aC =
3
13
C
23
C
33
C
4
14
C
24
C
34
C
3. Элементы каждой следующей строки определяем по формуле
1,1
1,12,12,11,1
−
−+−−+−
−
=
i
ikiiki
ki
C
CCCC
C
,
где
k–номер столбца, i–номер строки. (Заметим, индексы не такие, как
для матриц).
Например, получим первый (
k=1) коэффициент третьей (i=3) строки
1
3021
12
22112112
13
a
aaaa
C
CCCC
C
−
=
−
= ;
второй (
k=2) коэффициент третьей (i=3) строки
1
5041
12
32113112
23
a
aaaa
C
CCCC
C
−
=
−
=
и т.д.
Требования устойчивости по Раусу формулируются так: для
устойчивости системы необходимо и достаточно, чтобы все
коэффициенты первого столбца таблицы Рауса были положительны
0,...;0;0;0
1,1151413
>>>>
+n
CCCC
Число перемен знака в первом столбце таблицы Рауса указывает на
число корней характеристического уравнения, расположенных в правой
полуплоскости. Таким образом, если требуется рассчитать только
устойчивость, то составление таблицы Рауса прекращается, как только
элемент первого столбца какой-либо строки станет отрицательным.
Если требуется определить число корней в правой полуплоскости,
то
таблица Рауса составляется полностью.
Приведенное правило составления таблицы Рауса применяется в
том случае, если в первом столбце не встречаются числа, равные нулю.
Этот случай называется регулярным. При этом многочлен не имеет
чисто мнимых корней.
также д.б.положительны. Диагональные миноры получаются Номер Номер столбца k отчеркиванием их слева и сверху от отчеркивающих линий. Т.е. строки i 1 2 3 α1 α 3 α 5 1 C11 = a0 C 21 = a 2 C31 = a 4 α1 α 3 > 0; α 0 α 2 α 4 > 0; ... Δ > 0. 2 C12 = a1 C 22 = a3 C32 = a5 α0 α2 0 α1 α 3 3 C13 C 23 C33 Гурвиц показал, что если непрерывно изменять коэффициенты характеристического уравнения, ухудшая устойчивость, то прежде всего 4 C14 C 24 C34 обратится в 0 определитель системы. Если при этом определитель на порядок ниже положителен, то это граница апериодической 3. Элементы каждой следующей строки определяем по формуле устойчивости. C1, i −1C k +1, i − 2 − C1, i − 2C k +1, i −1 C ki = , Если определитель системы положителен, а определитель C1, i −1 предыдущего минора равен нулю, то это граница колебательной где k–номер столбца, i–номер строки. (Заметим, индексы не такие, как устойчивости. для матриц). Например, получим первый (k=1) коэффициент третьей (i=3) строки К лаб.раб.№3. Исследование устойчивости системы. C C − C11C 22 a1a 2 − a0 a3 Для характеристического уравнения 5 степени найти C13 = 12 21 = ; коэффициенты, при которых система устойчива апериодически и C12 a1 колебательно, происходит апериодическое и колебательное нарушение второй (k=2) коэффициент третьей (i=3) строки устойчивости. C C − C11C32 a1a 4 − a0 a5 C 23 = 12 31 = и т.д. C12 a1 Критерий устойчивости Рауса. Требования устойчивости по Раусу формулируются так: для Алгебраический критерий Гурвица пригоден для уравнений устойчивости системы необходимо и достаточно, чтобы все небольшого порядка (3, 4 степени), но зато дает возможность получить коэффициенты первого столбца таблицы Рауса были положительны непосредственное аналитические выражение для критического значения C13 > 0; C14 > 0; C15 > 0; ... , C1, n +1 > 0 параметра при заданных остальных параметрах системы. Число перемен знака в первом столбце таблицы Рауса указывает на Критерий Рауса более удобен для систем высокого порядка с число корней характеристического уравнения, расположенных в правой численно заданными параметрами, т.е. коэффициентами полуплоскости. Таким образом, если требуется рассчитать только характеристического уравнения. устойчивость, то составление таблицы Рауса прекращается, как только Для анализа устойчивости по критерию Рауса составляется таблица элемент первого столбца какой-либо строки станет отрицательным. Рауса с числом строк n+1. Алгоритм ее составления: Если требуется определить число корней в правой полуплоскости, то 1. В первой строке записываются все коэффициенты с четными таблица Рауса составляется полностью. индексами, начиная с нулевого. Приведенное правило составления таблицы Рауса применяется в 2. Элементами второй строки являются коэффициенты с нечетными том случае, если в первом столбце не встречаются числа, равные нулю. индексами. Этот случай называется регулярным. При этом многочлен не имеет Номер Номер столбца k строки i чисто мнимых корней. 1 2 3
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »