Nichols Chart: Какво е това?

Какво е диаграма на Никълс

Диаграмата на Никълс (известна също като диаграма на Никълс) е използвана в обработката на сигнали и дизайна на системи за управление, за да се определят стабилността и затворената честотна характеристика на система с обратна връзка. Диаграмата на Никълс е наречена по името на нейния основоположник, Nathaniel B. Nichols.

Как работи диаграмата на Никълс?

Основните компоненти в проектирането на диаграмата на Никълс са константните локуси M-кръгове и константните фазни ъглови локуси N-кръгове.

Константните M и N кръгове в равнината G (jω) могат да бъдат използвани за анализ и проектиране на системи за управление.

Однако, константните M и N кръгове в равнината на прихода и фазата се подготвят за дизайн и анализ на системите, тъй като тези диаграми предоставят информация с по-малко манипулации.

Равнината на прихода и фазата е графика, която има приход в децибели по вертикалната ос и фазов ъгъл по хоризонталната ос.

M и N кръговете на G (jω) в равнината на прихода и фазата се преобразуват в M и N контури в правоъгълни координати.

Точка на константните M локуси в равнината G (jω) се прехвърля в равнината на прихода и фазата, като се чертае вектор, насочен от началото на равнината G (jω) до конкретна точка на M кръга, и след това се измерва дължината в децибели и ъгъла в градуси.

Критичната точка в равнината G (jω) съответства на точка с нулеви децибели и -180° в равнината на прихода и фазата. Диаграмата на M и N кръгове в равнината на прихода и фазата е известна като диаграма на Никълс (или диаграма на Никълс).

Компенсатори могат да бъдат проектирани с използване на диаграма на Никълс.

Техниката на диаграмата на Никълс се използва също и в проектирането на DC двигател. Тя се използва в обработката на сигнали и в дизайна на системи за управление.

Свързаната диаграма на Нюквист в комплексната равнина показва как се свързва фазата на передаващата функция и вариацията на амплитудата спрямо честотата. Можем да намерим прихода и фазата за дадена честота.

Ъгълът на положителната реална ос определя фазата, а разстоянието от началото на комплексната равнина определя прихода. Има някои предимства на диаграмата на Никълс в инженерията на системите за управление.

Те са:

• Маржовете на прихода и фазата могат лесно да бъдат определени и графично.

• Затворената честотна характеристика се получава от открита честотна характеристика.

• Приходът на системата може да бъде регулиран до подходящи стойности.

• Диаграмата на Никълс предоставя спецификации в честотната област.

Има също и някои недостатъци на диаграмата на Никълс. Използването на диаграмата на Никълс е трудно за малки промени в прихода.

Константните M и N кръгове в диаграмата на Никълс се деформират в сплескани кръгове.

Цялата диаграма на Никълс се разпростира за фазовия ъгъл на G (jω) от 0 до -360°. Регионът на ∠G(jω) се използва за анализ на системи между -90° и -270°. Тези криви се повтарят след всеки 180° интервал.

Ако отворената петлова T.F на система с единична обратна връзка G(s) е изразена като

Затворената петлова T.F е

Замествайки s = jω в горното уравнение, честотните функции са,

и

Елиминирайки G(jω) от горните две уравнения,

и

Изявление: Уважавайте оригиналното, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на права се обратете за изтриване.