頻率響應(yīng)法--奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
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如果s平面上的閉合曲線 按順時(shí)針方向圍繞著
的一個(gè)極點(diǎn)
旋轉(zhuǎn)一周,則向量
的相角變化了
。由式(5-42)可知,
的相角變化了
。這表示
平面上的映射曲線
按逆時(shí)針方向圍繞其坐標(biāo)原點(diǎn)一周。由此推廣到一般,若s平面上的閉合曲線
按順時(shí)針方向圍繞著
的p個(gè)極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一周,則其在
平面上的映射曲線
按逆時(shí)針方向圍繞著坐標(biāo)原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)p周。
綜上所述,可得到如下的輻角原理。
輻角原理 設(shè)除了有限個(gè)奇點(diǎn)外, 是一個(gè)解析函數(shù)。如果s平面上的閉合曲線
以順時(shí)針方向包圍了
的Z個(gè)零點(diǎn)和P個(gè)極點(diǎn),且此曲線不通過
的任何極點(diǎn)和零點(diǎn),則其在
平面上的映射曲線 將圍繞著坐標(biāo)原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)N周,其中
。若
,表示曲線
以順時(shí)針方向圍繞;若
,則表示曲線
以逆時(shí)針方向圍繞。
5.4.2 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)
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圖5-37 右半平面的封閉曲線 |
如果閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的,則其特征方程式的根,即 所有的零點(diǎn)均位于s的左半平面。為了判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性,檢驗(yàn)
是否有零點(diǎn)在s的右半平面上即可。為此,在s平面上所取的閉合曲線
應(yīng)包含s的整個(gè)右半平面,如圖5-37所示。這樣,如果
有零點(diǎn)或極點(diǎn)在s的右半平面上,則它們必被此曲線所包圍。這一閉合曲線稱為奈奎斯特軌線,它是由
軸表示的
部分和半徑為無窮大的半圓
部分組成。即s按順時(shí)針方向沿著
由
運(yùn)動(dòng)到
,爾后沿著半徑為無窮大的半圓
由
運(yùn)動(dòng)到
,其中
。
由于
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評(píng)論