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(要么奈奎斯特图)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在X轴上,虚部在Y轴上。频率被作为一个参数扫过,从而得到一个基于频率的图。同样的奈奎斯特图可以用极坐标来描述,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,复平面上的闭合路径称为轮廓。

奈奎斯特路径或奈奎斯特轮廓

奈奎斯特曲线是在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。

尼奎斯特包围

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:

  • 第1步 -检查Jω轴的g(s)h(s)的极点,包括原点。
  • 第2步 -选择合适的奈奎斯特轮廓- a)通过画一个半径为R且R趋于无穷的半圆来包含s平面的整个右半部分。
  • 步骤3 -参考识别轮廓上的各个段尼奎斯特路
  • 步骤4 -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平面右半部分的半圆路径一般映射到G(s) H(s)平面上的一点。
  • 步骤7 -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


为开环传递函数(oll . 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准则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平面上的每个点,在G(s) H(s) -平面上都存在一个对应的点。在映射过程中,自变量s在s -平面上沿指定路径变化,将G(s)H(s)平面上的对应点连接起来。这就完成了从s平面到G(s)H(s) -平面的映射过程。

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
当N = 0时,P必须为0,因此系统是稳定的。
案例2:N > 0(顺时针环),所以P = 0, Z≠0,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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