3.TXT

(20 KB) Pobierz
linearyzacja charakterystyk nieliniowych - uproszczenie modelu nieliniowego
                                           tak ze charakterystyke nieliniowa
                                           przybliza sie lokalnie w otoczeniu
                                           wybranego punktu (warunki: male
                                           odchylenia od tego punktu oraz
                                           powinna istniec pochodna w tym
                                           punkcie - brak skokow lub zalaman
                                           charakterystyki statycznej)
                                           funcje liniowe rozwija sie w szereg
                                           Taylora i pomija sie wyrazy
                                           nieliniowe

metoda funkcji opisujacej - wykorzystuje zasade linearyzacji harmonicznej

metoda funkcji opisujacej - badanie wlasnosci pewnego typu nieliniowych ukladow

Funkcja opisujaca J(A) nieliniowego elementu nazywamy stosunek wartosci
zespolonej amplitudy pierwszej harmonicznej odpowiedzi tego elementu wywolanej
wymuszeniem sinusoidalnym do wartosci zespolonej amplitudy tego wymuszenia
w stanie ustalonym

       B  jfi   B1+jC1    j                                 -jpsi
J(A) = - e    = ------ = --- calka od 0 do 2pi z f(Asinpsi)e      po dpsi
       E          A      piA

funkcja ta charakteryzuje sie w sposob przyblizony wlasnosci elementu
nieliniowego i jest odpowiednikiem transmitancji widmowej elementu liniowego

metoda portretow fazowych (metoda plaszczyzny fazowej) - analizowanie wlasnosci
                                                         nieliniowych ukladow

linearyzacja harmoniczna -

stabilnosc ukladu - (przypadek ukladu liniowego stacjonarnego o parametrach
                    skupionych) rozwiazanie swobodne ukladu (przy niezerowych
                    warunkach poczatkowych) pozostaje ograniczone w dowolnym
                    czasie

stabilnosc asymptotyczna - uklad nie tylko jest stabilny ale przy czasie
                           dazacym do nieskonczonosci rozwiazanie swobodne
                           dazy do zera

punkt rownowagi stabilny globalnie - obszar stabilnosci jest nieograniczony

stabilnosc punktu rownowagi w sensie Lapunowa - punkt rownowagi jest stabilny
                                                
                                                dla kazdego (dowolnie malego)
                                                obszaru o promieniu epsylon
                                                otaczajacego badany punkt
                                                rownowagi mozna znalezc taki
                                                obszar o promieniu 
                                                delta(epsylon) ze trajektorie
                                                zaczynajace sie z punktow
                                                okreslonych warunkami
                                                poczatkowymi i lezacych
                                                wewnatrz obszaru o promieniu
                                                delta nie wychodza poza obszar
                                                o promieniu epsylon

                                                punkt stabilny asymptotycznie

                                                ponadto przy czasie dazacym
                                                do nieskonczonosci trajektorie
                                                daza do samego punktu rownowagi

                        n       n-1
kryterium Hurwitza - ans + an-1s   + ... + a1s + a0 = 0
                     wszystkie pierwiastki tego rownania beda lezec w lewej
                     polplaszczyznie
                     plaszczyzny pierwiastkow jesli:
                     ai > 0  i=0,1,2,...,n
                     wszystkie wyznaczniki ponizszej macierzy > 0
                      _                                                       _
                     |  an-1    an      0       0       0       0     0    0   |
                     |  an-3    an-2    an-1    an      0       0     0    0   |
                     |  an-5    an-4    an-3    an-2    an-1    an    0    0   |
                     |                                                         |
                     |                                                         |
                     |                                                         |
                     |  0       0       0       a0      a1      a2    a3   a4  |
                     |  0       0       0       0       0       a0    a1   a2  |
                     |  0       0       0       0       0       0     0    a0  |
                     |_                                                       _|

                     deltan = a0*deltan-1

kryterium Routha - badanie wspolczynnikow rownania charakterystycznego
                      n       n-1
                   ans + an-1s   + ... + a1s + a0 = 0

                   ai > 0  i=1,2,...,n
                   badanie siatki Routha

                   an    an-2   an-4   an-6   ...
                   an-1  an-3   an-5   an-7   ...
                   b1    b2     b3     b4     ...
                   c1    c2     c3     c4
                   d1    d2     d3     d4
                   e1    e2     e3     e4

                   b,c,d,e - wspolczynniki

                        |an    an-2|         |an    an-4|         |an    an-6|
                        |an-1  an-3|         |an-1  an-5|         |an-1  an-7|
                   b1 = ------------    b2 = ------------    b3 = -------------
                           -an-1                -an-1                -an-1

                        |an-1  an-3|         |an-1  an-5|
                        |b1    b2  |         |b1    b3  |
                   c1 = ------------    c2 = ------------
                            -b1                  -b1

                   wszystkie wspolczynniki lewej skrajnej kolumny tablicy Routha
                   sa dodatnie
                   w ukladzie niestabilnym wspolczynniki tej kolumny zmieniaja
                   znak a liczba zmian ich znaku rowna jest liczbie pierwistkow
                   lezacych w prawej polplaszczyznie plaszczyzny pierwiastkow

                   jezeli jeden z otrzymamych wierszy ma wszystkie wspolczynniki
                   zerowe wtedy tworzymy wielomian pomocniczy ktorego
                   wspolczynnikami sa wspolczynniki ostatniego niezerowego
                   wiersza tablicy Routha i zastepujemy zerowy wiersz
                   wspolczynnikami pochodnej tego wielomianu wzgledem s

                   jezeli jeden z otrzymanych wierszy ma wspolczynnik zerowy
                   wtedy mnozymy cale rownanie charakterystyczne przez czynnik
                   (s+a) gdzie a jest liczba rzeczywista dodatnia nie bedaca
                   pierwistkiem rownania

kryterium Michajlowa - rownanie charakterystyczne ukladu regulacji automatycznej
                                 n      n-1
                       M(s) = ans + an-1   + ... + a1s + a0 = 0
                       posiadajece n pierwiastkow s1,s2,...,sn mozna zapisac
                       M(s) = an(s-s1)(s-s2)...(s-sn) = 0
                       s=jw stad M(s) = an(jw-s1)(jw-s2)...(jw-sn) = 0
                       funkje M(jw) jako funkcje zmiennej zespolonej mozna
                       zapisac w postaci

                                       jargM(jw)
                       M(jw) = |M(jw)|e

                       M(jw) = P(w) + jQ(w)

                       Rownanie charakterystyczne ma wszystkie pierwiastki
                       w lewej polplaszczyznie pierwiastkow jesli przyrost
                       argumentu M(jw) przy zmianie pulsacji w od 0 do +oo
                       wynosi n*pi/2 czyli

                                            pi
                       delta arg M(jw) = n* --
                            0<w<oo          2

                       n - stopien rownania charakterystycznego

                       koniec wektora M(jw) zakresla na plaszczyznie zespolonej
                       krzywa zwana hodografem M(jw)
                       uklad bedzie stabilny jesli przy zmianie pulsacji w od 0
                       do +oo wektor M(jw) opisze w kierunku dodatnim kat n*pi/2
                       czyli jesli hodograf wektora M(jw) przechodzi kolejno
                       przez n cwiartek ukladu wspolrzednych P(w) i Q(w)

kierunek dodatni - przeciwny do kierunku ruchu wskazowek zegara

metoda Nyquista badania stabilnosci - metoda czestotliwosciowa (takze 
                                      doswiadczalna)

kryterium stabilnosci Nyquista - uklad zamkniety otrzymany z danego ukladu
                                 otwartego jest stabilny wtedy i tylko wtedy
                                 gdy charakterystyka amplitudowo-fazowa nie
                                 obejmuje punktu (-1,j0)

kryterium Nyquista - badanie stabilnosci zamknietego ukladu regulacji
                     automatycznej na podstawie przebiegu charakterystyki
                     amplitudowo-fazowej ukladu otwartego
                      o
                     1  uklad otwarty jest stabilny (rownanie charakterystyczne
                        posiada wszystkie pierwiastki w lewej polplaszczyznie
                        plaszczyzny pierwiastkow)

                        delta arg M0(jw) = n*pi/2
                             0<w<oo

                        aby uklad zamkniety byl stabilny

                        delta arg M(jw) = n*...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin