Определить критический коэффициент усиления разомкнутой системы

Значение коэффициента усиления системы, при котором она находится на границе устойчивости, называют предельным (критическим) коэффициентом усиления . При уменьшении коэффициента усиления неустойчивой системы до величины, меньшей предельного значения, система становится устойчивой.

Передаточная функция разомкнутой части объекта:

По критерию Михайлова необходимо получить характеристическое уравнение замкнутой системы.

Характеристическое уравнение примет вид:

непрерывная система устойчивость корректирующий

Далее осуществим переход к частотной переменной, используя замену:

Выделим в левой части получившегося уравнения действительную и мнимую части:

Далее найдем их положительные корни:

, откуда

,откуда

По критерию Михайлова для устойчивости системы необходимо, чтобы корни функций и чередовались с ростом частоты, начиная с , то есть должны выполняться неравенства

.

Поскольку , неравенство будет выполнено для любого положительного значения , поэтому для устойчивости системы необходимо, чтобы . Очевидно, что режим границы устойчивости будет соответствовать равенству :

Установить коэффициент регулятора, обеспечивающий запас устойчивости системы по амплитуде не менее 15 децибел. Провести моделирование системы в Matlab и оценить показатели качества исследуемой системы (допускается оценка показателей качества системы другими методами, включая косвенные оценки качества).

Запас устойчивости по амплитуде можно рассчитать по следующей формуле:

где, g - запас устойчивости по амплитуде, Дб; - передаточная функция системы; - частота при которой ФЧХ системы пересекает ось -π.

Так как исходная система неустойчива, показатели качества не определяются.

Лучшие статьи по информатике

Разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана 5000 горячей прокатки
Целью проекта является разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана «5000» горячей прокатки. По ...

Обзор программных средств локальных сетей
С распространением ЭВМ нетрудно предсказать рост в потребности передачи данных. Некоторые приложения, которые нуждаются в системах связи, могу ...

Моделирование волноводных устройств СВЧ
Прогресс радиоэлектроники сопровождается быстрым развитием теории и техники СВЧ - устройств. Возрастает сложность СВЧ трактов, повышаются требования к элек ...