闭环离散系统稳定性的Nyguist判据新公式

本文对闭环离散系统稳定性的奈奎斯特判据进行了深入的研究,提出一个比较简便的能取代原奈奎斯特判据的新公式。如果已知闭环离散系统的开环Z传递函数的α特性曲线图,又知开环Z传递函数在Z平面单位圆上极点的个数,以及在单位圆外极点的个数,那么可利用一个新公式直接判定闭环离散系统的稳定性。     

用公式法求系统的开环传递系数

根轨迹作为研究系统动态特征的一种方便工具,在电子计算机尚未普及的今天,仍被广泛地应用着。一般地说,作系统分析和动态参数整定时,在已知系统的开环传递函数G_K(s)及与主导闭环极点相对应的阻尼比ξ的条件下,往往要求出系统的闭环主导极点,或临界振荡点及与主导极点相对应的与开环传递系数成比例的K_1值。其中,系统的临界振荡点较容易求知,在此不详加讨论。本文重点讨论系统的闭环极点和与开环传递系数成比例的K_1值。这对于三阶以下的系统还不困难,但对于三阶或四阶及四阶以上的     

由频率响应的奈魁斯特图确定系统的阻尼比和无阻尼自然频率

本文中利用闭环系统的频率响应与开环频率响应之间的关系获得一个阻尼比分布半圆。根据奈魁斯特的稳定判据,稳定系统的开环频率响应的奈氏轨迹必与这个半圆相交,交点所对应的频率就是系统的无阻尼自然频率;而过交点作到(-1+j0)点直线,此直线与负实轴的夹角β可以在图上量取,最后由tgβ=1/(2ξ)得到阻尼比ξ。     

数字计算机研究闭环根

本文采用把开环传递函数分解成若干基本单元,然后按一定的规律迭加,从而求出闭环特征方程根的研究方法。它具有计算准确,精度高,速度快的特点,一般只须2—3分钟,便可绘出任意阶次闭环系统(在正反馈与负反馈条件下)的根轨迹。本文还建立了一种数学模型,它为用计算机分析和研究闭环根带来很大的方便。     

开环零极点对消情况下利用根轨迹判定系统稳定性

线性控制系统的稳定性,只与系统闭环极点在[s]平面的分布有关．根轨迹法可以根据开环零、极点分布,描述当某一参数变化时,系统闭环极点在[s]平面上的变化轨迹．因此利用根轨迹可以简便直观地判断控制系统的稳定性．本文从线性定常系统稳定的充分必要条件出发,分析了在系统开环传递函数自身存在开环零、极点对消情况时,直接应用根轨迹判定系统稳定性可能会遇到的问题,并提出了在此种情况下应用根轨迹判稳的几个结论．     

计算机辅助频率响应法

反馈控制系统的频域计算机辅助分析和设计有着重要的工程现实意义。本文提出的计算机源程序,可以根据系统的已知参数和指定的性能指标,进行反馈控制系统的频域自动分析和设计,打印出传递函数的表达式,极坐标曲线包围(-1,jo)点的次数,精确的开环和闭环频率响应的计算数据和性能指标,以及相当精确的对数坐标图。文末的分析和设计举例,扼要地展示了源程序的功能和特点。源程序经受过反复的考验,具有工程实用价值。     

计算多层墙体响应系数的频域回归方法

基于墙体热传导的理论频率响应提出了计算多层墙体响应系数的频域回归方法,首先在所要关心的频率范围内计算出总的传导矩阵的频率响应。然后求解线性方程组得到墙体内外表面吸热及传热的简单的多项式ｓ－传递函数,该多项式传递函数与双曲型ｓ－传递函数在频率特性上是等价的,最后由多项传递函数计算出墙体的响应系数。实例验证表明,该方法非常简单高效,计算精度高,速度快。     

蒸汽管道的传递函数及工程应用

研究了蒸汽管道的传递函数求解方法。建立了描述蒸汽管道动态响应的分布参数微分方程，采用新方法，经拉普拉斯变换将系统由时域转变到频域，进而直接求解和获得描述其动态响应的传递函数。给出了一般解法和它们的近似解。当用于工程控制系统时，可以获得系统的开环和闭环传递函数，经仿真计算可进而求得动态响应曲线。     

用于自动控制系统设计的计算机算法与程序研究(摘要)

本文提供了三种用于自动控制系统设计的计算机算法与程序,这就是:自动绘制根轨迹图、自动绘制频率响应Bode图以及用共轭梯度法求解最优连续控制问题的算法与程序。1.自动绘制根轨迹图的计算法与程序本节首先介绍了用计算机计算根轨迹方面的研究情况,而后列出根轨迹图的理论依据,在此基础上提供了应用计算机自动绘制根轨迹图的算法与程序框图.最后绘出若干例题的计算结果,并对一些问题进行了探讨.     

用对偶矢量计算开环机构末杆自由度的应用及算例

论述了用对偶矢量计算开环机构末杆自由度在机构自由度计算中的应用，并给出以这种方法计算各种不同类型闭环机构自由度的算例．     

用对偶矢量计算开环机构末杆自由度的应用及算例

论述了用对偶矢量计算开环机构末杆自由度在机的机构自由度计算中的应用，并给出以这种方法计算各种不同类型闭环机自由度的算例。     

线性自动调节系统的一种综合方法

本文所提方法的特点是等值并联校正环节的传递函数预先予以规定。规定传递函数时考虑了稳定性,品质以及实现的可能性。根据希望的开环传递函数或闭环传递函数,用简单的代数运算即可求得校正纲络的参数。     

线性摩擦焊机电液伺服施力系统动态特性

为分析线性摩擦焊机电液伺服施力系统对焊接过程关键参数压力和速度的动态响应特性,判断系统的控制品质,对滑台压力进行了闭环控制下的时域阶跃响应实验,得到了时域响应曲线.对滑台速度和压力分别进行了开环和闭环控制下的频域特性实验,借助Matlab平台绘制出速度和压力的响应Bode图,通过逼近的方法得到系统对于开环速度和闭环压力信号的传递函数.实验结果表明,系统压力闭环时域响应平均纯滞后时间为2.6 ms,平均延迟时间为17.4 ms,平均稳态误差0.61%,平均超调量1.83%,系统响应速度快,超调量小,稳态控制精度高;速度开环工作频宽为9 Hz,压力闭环工作频宽为22 Hz,系统稳定性较高.     

多重极点出射角计算方法研究及求根轨迹程序设计

本文提出了当闭环系统特征方程具有多重极点时,根轨迹在极点处的出射角的计算方法和公式,并利用Newton-Raphson迭代法编制了求取控制系统根轨迹的计算机程序。该程序可求得根轨迹在复平面上的位置及根轨迹上各点的增益,并可绘制出完整的根轨迹图。     

分数阶系统的一种频域辨识算法

研究了利用频率响应数据辨识分数阶传递函数的问题.根据分数阶传递函数模型中,公因子阶次和分母系数是非线性参数,而分子系数则是线性参数,给出了一种频域辨识算法:利用模拟退火算法估计公因子阶次和分母系数,相应的分子系数通过求解线性最小二乘问题得到.该算法可以估计出包括公因子阶次在内的所有模型参数.无噪声和有噪声频率响应数据2种情况下的仿真算例验证了算法的有效性.     

用MATLAB求解Butterworth最优传递函数

采用MATLAB语言编写函数bwden,通过主程序调用该函数可求出任意阶Butterworth最优传递函数分母多项式的系数,绘制出Butterworth最优传递函数的极点分布图,阶跃响应曲线及波德图.8阶Butter-worth最优传递函数的求解和仿真表明,可有效且简便地用MATLAB求解Butterworth最优传递函数.     

开环系统极坐标图渐近线与极值点的研判

文章对绘制开环系统极坐标图进行了深入研究 ,给出了极坐标图起始渐近线的判据 ,指出开环系统只有 1型系统才有起始渐近线。另外 ,还给出了极坐标图极值点判据和它的计算方法 ,这是由于极值点对于确定曲线形状很重要 ,而原有的绘制极坐标图的方法中缺少求算极值点这一环节     

控制理论中误差系数和零极点问题的讨论

本文根据静态和动态误差系数的定义,讨论了静态误差系数的物理意义,并用动态误差系数计算了系统在不同输入条件下的误差函数e(t),并在此基础上对两类误差系数进行了比较。此外,在系统开环零极点、闭环零极点的定义的基础上,推导出两类零极点间的关系及其在根轨迹上的位置,并着重讨论了闭环零点对系统瞬态响应的影响。     

高阶反馈控制系统闭环极点的简易求法

本文利用Kan Chen对Bode图的对数幅频特性的高频区、中频区和低频区的划分方法以及根轨迹法和频率响应的基本概念,来求高阶系统的近似闭环极点。然后用逐步接近求出误差,对所得到的近似极点进行修正,以得到接近实际的极点。这里提出的方法,只要用初等数学运算即可,比用常规的根轨迹法求闭环极点要简便得多。这个方法给高阶系统的动态性能分析提供了一点方便。     

建筑幕墙开启窗平面四连杆机构动态模拟及实现

针对建筑幕墙开启窗平面四连杆机构的连杆曲线推演计算不直观的问题,推导出平面四连杆机构各连接点和连杆曲线轨迹点的坐标公式,开发了连杆曲线计算机动态模拟程序,并绘制出程序流程图和界面。为工程技术人员提供了一个简洁绘制、查阅连杆曲线的思路。