Пример 3.3.

Определить, является ли устойчивой динамическая система с характеристическим многочленом

 

Рис. 3.11

Прохождение годографа в устойчивой системе.

D(l)= 0,414*10-6l5+ 0,388*10-3l4+ 3,47*10-2l3+ 1,83l2+ 58l+ 380.

Заменим l на jw

D(jw)= U(w)+ jV(w)= [0,388*10-3w4- 1,83w2+ 380]+ j[0,414*10-6w5-

-3,47*10-2w3+ 58w].

Подставляя разные значения w в D(jw), построим на комплексной плоскости годограф (рис. 3.11). Видно, что система устойчива.

 

Критерий Гурвица

Для суждения об устойчивости решений системы дифференциальных уравнений или дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами необходимо знать характер расположения корней характеристического уравнения. Это можно определить, не решая самого уравнения, с помощью критерия, предложенного Раусом Э и Гурвицем А. В технике его часто называют критерием Гурвица.

Формулируется он следующим образом.

Пусть имеется характеристический полином

P(l) = a0 ln+ a1ln-1+ . .. +an (n³ 1). (3-65)

Положим, что ai - действительные числа, причем а0>0.

Образуем матрицу, матрицу Гурвица,

 


a1 a0 . . . . . 0

a3 a2 a1 . . . 0

M= a5 a4 a3 . . . 0 (3-66)

. . . . . . . .

0 0 0 . . . an ,

где по главной диагонали откладываются коэффициенты а1, а2 ….аn.

Главные диагональные миноры этой матрицы

D1= а1;

D2= а1 а0

а3 а2 = а1а2- а0а3;

 

а1 а0 0

D3= а3 а2 а1 = а1а2 а3 - а0 а1а23= а31а2 0а3).

0 0 а3

. . . . . . . . . .

Dn= an Dn-1.

Тогда решение системы однородных дифференциальных уравнений или однородного дифференциального уравнения с постоянными коэффициентами будет устойчивым, если все главные диагональные миноры матрицы Гурвица Dk> 0 (k=1,2… …n).

Очевидно, при неустойчивой однородной системе или неоднородном уравнении будут неустойчивы и неоднородная система или дифференциальное уравнение.

Используются и другие критерии устойчивости.

На базе изложенных методов, подробно описанных в литературе по теории автоматического регулирования, достаточно легко исследовать динамику разных систем: линейых многосвязных, нелинейных и т.д.

 

 








Дата добавления: 2015-02-23; просмотров: 734;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.