Nichols დიაგრამა: რას ნიშნავს?

რა არის ნიჩოლსის დიაგრამა?

ნიჩოლსის დიაგრამა (ასევე ცნობილი როგორც ნიჩოლსის გრაფიკი) არის გრაფიკი, რომელიც გამოიყენება სიგნალის დამუშავებისა და კონტროლის სისტემების დიზაინში თავდაპირველი სისტემის დამახასიათებელი და დახურული წრედის სი частотная характеристика. ნიჩოლსის დიაგრამა არის ნათელი მის შემქმნელს, ნათანიელ ბ. ნიჩოლსს.

როგორ მუშაობს ნიჩოლსის დიაგრამა?

ნიჩოლსის დიაგრამის დიზაინში ფუნდამენტური კომპონენტებია M-წრეები, რომლებიც აღწერენ მუდმივი ამპლიტუდის ლოკუსებს, და N-წრეები, რომლებიც აღწერენ მუდმივი ფაზის კუთხის ლოკუსებს.

G(jω) სიბრტყეში მუდმივი M და მუდმივი N წრეები გამოიყენება კონტროლის სისტემების ანალიზისა და დიზაინისთვის.

თუმცა, გადასაცემის ფაზის სიბრტყეში მუდმივი M და მუდმივი N წრეები მზადდებიან სისტემის დიზაინის და ანალიზისთვის, რადგან ეს გრაფიკები მიძღვნებენ ინფორმაციას ნაკლები მანიპულაციებით.

გადასაცემის ფაზის სიბრტყე არის გრაფიკი, რომელიც არის დეციბელებში გადასაცემი ვერტიკალურ ღერძზე და ფაზის კუთხე ჰორიზონტალურ ღერძზე.

G(jω) სიბრტყეში მუდმივი M და მუდმივი N წრეები გადაიყვანება მართკუთხა კოორდინატებში რექტანგულ კოორდინატებში.

G(jω) სიბრტყეში მუდმივი M ლოკუსის წერტილი გადაიყვანება გადასაცემის ფაზის სიბრტყეში ვექტორის დახაზვით, რომელიც მიმართულია G(jω) სიბრტყის საწყისიდან კონკრეტულ წერტილამდე M წრეზე და შემდეგ სიგრძე დეციბელებში და კუთხე გრადუსებში გაზომვით.

G(jω) სიბრტყეში კრიტიკული წერტილი შეესაბამება ნულ დეციბელს და -180o გრადუსს გადასაცემის ფაზის სიბრტყეში. M და N წრეების გრაფიკი გადასაცემის ფაზის სიბრტყეში ცნობილია როგორც ნიჩოლსის დიაგრამა (ან ნიჩოლსის გრაფიკი).

კომპენსატორები შეიძლება დიზაინირდეს ნიჩოლსის გრაფიკის გამოყენებით.

ნიჩოლსის გრაფიკის ტექნიკა გამოიყენება დისკრეტული მოტორის დიზაინში. ეს გამოიყენება სიგნალის დამუშავებისა და კონტროლის სისტემების დიზაინში.

კომპლექსურ სიბრტყეში დაკავშირებული ნიკუისტის გრაფიკი ჩვენს თავდაპირველ სისტემას და სიგნალის სიხშირის სიდიდის შესახებ ინფორმაციას გვაძლევს. შეგვიძლია გავიგოთ გადასაცემი და ფაზა კონკრეტული სიხშირისთვის.

დდედა რეალური ღერძის კუთხე განსაზღვრავს ფაზას და კომპლექსურ სიბრტყედან საწყისიდან დაშორება განსაზღვრავს გადასაცემს. ნიჩოლსის გრაფიკში არის ზოგიერთი სარგებელი კონტროლის სისტემების ინჟინერიაში.

ისინი არის:

• გადასაცემის და ფაზის მარჯვენა და მარცხენა მარჯინები ადვილად და გრაფიკულად განსაზღვრება.

• დახურული წრედის სიხშირის პასუხი მიიღება ღია წრედის სიხშირის პასუხიდან.

• სისტემის გადასაცემი შესაძლებელია გაარკვეული მნიშვნელობებით ჩართული იყოს.

• ნიჩოლსის დიაგრამა პროვიდებს სიხშირის დომენის სპეციფიკაციებს.

ნიჩოლსის გრაფიკში არის ასევე ზოგიერთი მინუსი. ნიჩოლსის გრაფიკის გამოყენება რთულია პატარა გადასაცემის ცვლილებებისთვის.

ნიჩოლსის დიაგრამაში მუდმივი M და მუდმივი N წრეები გადაიყვანება დაჭერილ წრეებად.

სრული ნიჩოლსის დიაგრამა განვითარებულია G(jω)-ის ფაზის კუთხის დიაპაზონში 0-დან -360o. ∠G(jω) რეგიონი გამოიყენება სისტემების ანალიზისთვის -90o-დან -270o-მდე. ეს მრუდები განმეორება თითოეულ 180o ინტერვალში.

თუ ერთეულის უკუსვლის სისტემის ღია წრედის გადაცემის ფუნქცია G(s) გამოისახება როგორც

დახურული წრედის გადაცემის ფუნქცია არის

s = jω ჩასვის შემდეგ სიხშირის ფუნქციები არის,

და

G(jω)-ის გამოსართვლად შემდეგი ორი განტოლებიდან

და