
Критериумот на Никвист за стабилност (или критериумите на Никвист) е дефиниран како графичка техника користена во контролната инженеринга за одредување на стабилноста на динамички систем. Бидејќи критериумот на Никвист за стабилност се однесува само на Никвистовата графика на отворен-заклучен контролни системи, може да се применува без експлицитно пресметување на полиномите и нултите точки на ниеден од заклучениот или отворениот систем.
Како резултат, критериумите на Никвист можат да се применат на системи дефинирани со не-рационални функции (како што се системите со забрзувања). За разлика од Бодовите графики, може да обработува трансферни функции со сингуларитети во десната половина на s-planet.
Критериумот на Никвист за стабилност може да се изрази како:
Z = N + P
Каде:
Z = број на корени на 1+G(s)H(s) во десната половина на s-planet (Ова се нарекува и нулти точки на карактеристична равенка)
N = број на опфатувања на критичната точка 1+j0 во посока на казалникот на часовникот
P = број на полиноми на отворен-заклучен трансферни функции (OLTF) [т.е. G(s)H(s)] во десната половина на s-planet.
Погоре наведената услов (т.е. Z=N+P) е валидна за сите системи, дали се стабилни или нестабилни.
Сега ќе го објасниме овој критериум со примери на критериумот на Никвист за стабилност.
Разгледајте ја отворен-заклучената трансферна функција (OLTF) како
Дали е тоа стабилен систем или нестабилен. Можеби повеќето од вас ќе кажат дека е нестабилен систем бидејќи еден полином е на +2. Меѓутоа, забележете дека стабилността зависи од именилацот на заклучената трансферна функција.
Ако некој корен на именилацот на заклучената трансферна функција (така наречената карактеристична равенка) е во десната половина на s-planet, тогаш системот е нестабилен. Така, во погоре наведениот случај, полиномот на +2 ќе се обиди да доведе системот кон нестабилност, но системот може да биде стабилен. Еве каде што Никвистовата графика е корисна за пронаоѓање на стабилност.
Според теоријата на Никвист, Z=N+P (за сите системи, дали се стабилни или нестабилни).
За стабилниот систем, Z=0, т.е. нема корени на карактеристичната равенка кои треба да се наоѓаат во десната половина.
Така, за стабилен систем N = –P.
Никвистовата графика на погоре наведениот систем е прикажана подолу
s = tf('s')
G1 = 120 / ((s-2)*(s+6)*(s+8))
nyquist(G1, 'red')
Според дијаграмот, Никвистовата графика ја опфаќа точката –1+j0 (така наречена критична точка) еднаш во насока спротивна на казалникот на часовникот. Значи N= –1, во OLTF, еден полином (на +2) е во десната половина, затоа P =1. Можете да видите дека N= –P, затоа системот е стабилен.
Ако ќе пресметате корени на карактеристичната равенка, тоа ќе биде –10.3, –0.86±j1.24. (т.е. системот е стабилен), и Z=0. Едно прашање може да се постави, ако корените на карактеристичната равенка можат да се пронајдат, тогаш можеме да коментираме за стабилноста на тоа основание, тогаш зашто е потребна Никвистовата графика. Одговорот е, кога софтверите не биле достапни, во тие дена Никвистовата графика беше многу корисна.
Сега земете друг пример: ![]()