- 控制系统设计方法与实例
- 孟范伟 李文超等编著
- 396字
- 2025-02-24 01:15:28
1.3.2 Nyquist稳定判据
设有图1-5所示的反馈控制系统,图中K为控制器,G为被控对象。则称KG为系统的开环传递函数,使开环传递函数分母为零的根称为开环极点。开环传递函数的Nyquist曲线K(jω)G(jω)如图1-6和图1-7所示。
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图1-5 反馈控制系统
设该系统的闭环传递函数用T表示,则
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使闭环传递函数T的分母为零的根称为闭环极点。设P为系统开环传递函数的正实部开环极点的个数,N为开环传递函数KG的Nyquist曲线包围(-1,j0)点的圈数(逆时针包围为正),Z为闭环传递函数的正实部闭环极点的个数。那么根据幅角原理有
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只有当Z=0时闭环系统才是稳定的。因此,根据式(1-4)可知,当且仅当N=P时闭环系统才是稳定的。
Nyquist稳定判据:若系统开环不稳定,且有P个正实部开环极点,那么,如果开环传递函数KG的Nyquist曲线逆时针包围(-1,j0)点P圈,闭环系统是稳定的,否则不稳定。若系统开环稳定,则闭环系统稳定的条件为开环传递函数KG的Nyquist曲线不包围(-1,j0)点,否则闭环系统不稳定。