我们在波特图、奈奎斯特图和根轨迹中使用闭环还是开环信息?

信息处理 控制系统 回馈
2021-12-27 15:30:41

当通过 Bode、Nyquist 和 Root-Locus 分析控制系统时,我们使用的是开环信息还是闭环信息?我无法理解何时使用开环的极点以及何时使用闭环的极点。我认为我们感兴趣的是关于闭环的信息,因为它决定了最终系统是否稳定,但我对这个问题很困惑。

4个回答

轨迹是一种查看系统极点如何从开环位置到闭环位置变化的方法。

如果闭环系统是 $$ C(s) = \frac{O(s)}{1+KO(s)} $$ 其中 $O(s)$ 是您的开环系统,$K$ 是常数在开环系统周围的反馈路径中获得增益,然后根轨迹查看 $C(s)$ 的极点如何从 $O(s)$(当 $K=0$ 时)的极点变化到 $ 的其他点K>0$。

这张照片

根轨迹图

这个答案显示了一个例子。

正如其他人所说,奈奎斯特图和波特图适用于任何传递函数,无论是开环还是闭环。

波特图只是显示系统频率表示的图。任何传递函数都有一个,因此您可以使用它来查看闭环或开环的响应。Nyquist 和根轨迹主要用于查看闭环系统的性质。随着控制器增益的变化,根轨迹显示 cl 系统的极点位置。而奈奎斯特图包含与波特图相同的信息。但是,奈奎斯特图不是绘制复函数的幅度和相位的两个实数图,而是在复平面中显示相同的函数

看起来您正在考虑将这些分析视为通用流线设计过程的一部分。这些分析技术只是帮助您了解系统行为的工具,无论是开环还是闭环,都没有关系。两种类型的系统都可以稳定或不稳定,具体取决于它们的极点值。

闭环系统上的闭环是您对系统所做的修改,就像任何其他修改一样。修改后,您将获得一个新系统,该系统具有不同的传递函数,可以是稳定的或不稳定的,独立于以前的系统。

希望我足够清楚。

我明白你想说什么,所以我将使用你使用的相同术语。

开环信息是开环传递函数

闭环信息是闭环传递函数

对于奈奎斯特图和波特图,您可以使用开环信息 --> 绘图K*G(s)

对于根轨迹,您使用 Routh 准则的闭环信息
(特征方程,即闭环传递函数的分母为 0 时)
--->1 + K*G(s) = 0

并且您在绘制轨迹本身(极点和零点)时使用根轨迹的开环信息

---->G(s)