Главная страница

Устойчивость систем. Устойчивость систем автоматического управления


Скачать 154.25 Kb.
НазваниеУстойчивость систем автоматического управления
Дата19.12.2020
Размер154.25 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаУстойчивость систем.docx
ТипРешение
#162026

УСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Понятие устойчивости системы управления связано со способностью системы возвращаться в состояние равновесия после исчезновения внешних сил, которые вывели её из этого состояния.

Система называется устойчивой, если из возмущенного состояния А2 она перейдет в некоторую конечную область, окружающую невозмущенное состояние

равновесия А0




А2 А0 Ао
а) б) в)

Иллюстрации устойчивости положений равновесия системы: а -устойчивое; 6 - неустойчивое; в - безразличное
Решение дифференциального уравнения системы автоматического управления относительно регулируемой величины имеет вид суммы функции x(t)перех, описывающей переходный процесс и функции x(t)уст, описывающей установившийся режим.

Если характеристическое уравнение линеаризованной системы имеет все корни с отрицательными вещественными частями, то реальная система будет устойчивой (Рис.1)

Если характеристическое уравнение линеаризованной системы имеет хотя бы один корень с положительной вещественной частью, то реальная система будет неустойчивой (рис.2)


Рис. 1 Устойчивая система

Рис.2 Неустойчивая система
Переходную составляющую системы второго порядка можно представить в виде:


где С12 постоянные, которые определяются начальными условиями. Процесс x(t) затухает при любых начальных условиях тогда и только тогда, когда все корни характеристического уравнения


имеют отрицательные вещественные части

ЗАДАНИЕ

Найти корни характеристического уравнения системы второго порядка и определить, является ли система устойчивой. Сделать вывод, какой вариант системы является устойчивым.

Коэффициенты характеристического уравнения берутся из таблицы по номеру варианта

Вариант

задания

а2

а1

а0

Вариант

системы

1

4

1

-4

а

4

10

4

б

5

6

7

в

2

5

1

-5

а

4

1

4

б

2

5

8

в

3

1

10

-15

а

5

10

5

б

1

4

9

в

4

4

10

-15

а

5

1

5

б

2

7

3

в

5

4

1

-15

а

1

10

5

б

4

7

9

в

6

4

3

-15

а

1

10

15

б

1

5

8

в

7

4

5

-10

а

6

7

1

б

2

5

6

в

8

4

5

-9

а

4

7

1

б

3

5

9

в

9

6

7

-9

а

8

7

3

б

3

6

8

в

Сделать рисунки полиномов характеристического уравнения (рис.3) и зависимостей переходного процесса от времени (рис.1 и 2) и сделать выводы о характере переходного процесса (апериодический при вещественных корнях или колебательный при комплексных корнях)

а) корни вещественные, б) корни комплексные

Рис.3 Полиномы характеристического уравнения


написать администратору сайта