Carta Nichols: Apakah itu?
Apakah Carta Nichols?
Carta Nichols (juga dikenali sebagai Plot Nichols) adalah plot yang digunakan dalam pemprosesan isyarat dan reka bentuk sistem kawalan untuk menentukan kestabilan dan sambutan frekuensi gelung tertutup bagi sistem maklum balik. Carta Nichols dinamakan bersempena dengan penemuannya, Nathaniel B. Nichols.
Bagaimana Carta Nichols Berfungsi?
Lokus magnitud malar yang merupakan M-bulatan dan lokus sudut fasa malar yang merupakan N-bulatan adalah komponen asas dalam reka bentuk carta Nichols.
M-bulatan dan N-bulatan malar dalam satah G (jω) boleh digunakan untuk menganalisis dan merancang sistem kawalan.
Namun, M-bulatan dan N-bulatan malar dalam satah gain fasa disediakan untuk reka bentuk dan analisis sistem kerana plot ini memberikan maklumat dengan manipulasi yang lebih sedikit.
Satah gain fasa adalah graf yang mempunyai gain dalam desibel sepanjang ordinat (paksi menegak) dan sudut fasa sepanjang absissa (paksi mengufuk).
M-bulatan dan N-bulatan G (jω) dalam satah gain fasa ditransformasikan menjadi M dan N kontur dalam koordinat segi empat tepat.
Titik pada lokus M malar dalam satah G (jω) dipindahkan ke satah gain fasa dengan melukis vektor yang diarahkan dari asal satah G (jω) ke titik tertentu pada M-bulatan dan kemudian mengukur panjang dalam dB dan sudut dalam darjah.
Titik kritikal dalam satah G (jω) berkoresponden dengan titik nol desibel dan -180o dalam satah gain fasa. Plot M-bulatan dan N-bulatan dalam satah gain fasa dikenali sebagai carta Nichols (atau plot Nichols).
Pengimbang boleh direka menggunakan plot Nichols.
Teknik plot Nichols juga digunakan dalam reka bentuk motor DC. Ini digunakan dalam pemprosesan isyarat dan reka bentuk sistem kawalan.
Plot Nyquist berkaitan dalam satah kompleks menunjukkan bagaimana fasa fungsi pindah dan variasi magnitud frekuensi berkaitan. Kita boleh mencari gain dan fasa untuk frekuensi tertentu.
Sudut paksi nyata positif menentukan fasa dan jarak dari asal satah kompleks menentukan gain. Terdapat beberapa kelebihan plot Nichols dalam kejuruteraan sistem kawalan.
Kelebihan-kelebihan tersebut termasuk:
Margin gain dan fasa boleh ditentukan dengan mudah dan juga secara grafik.
Sambutan frekuensi gelung tertutup diperoleh daripada sambutan frekuensi gelung terbuka.
Gain sistem boleh disesuaikan kepada nilai yang sesuai.
Carta Nichols menyediakan spesifikasi domain frekuensi.
Terdapat juga beberapa kelemahan dalam plot Nichols. Menggunakan plot Nichols adalah sukar untuk perubahan kecil dalam gain.
M-bulatan dan N-bulatan malar dalam carta Nichols berubah menjadi bulatan yang terpenggal.
Carta Nichols lengkap meluas untuk sudut fasa G (jω) dari 0 hingga -360o. Wilayah ∠G(jω) digunakan untuk analisis sistem antara -90o hingga -270o. Lengkungan ini berulang setiap 180o selang.
Jika F.T. gelung terbuka sistem maklum balik uniter G(s) dinyatakan sebagai
F.T. gelung tertutup adalah
Dengan menggantikan s = jω dalam persamaan di atas, fungsi frekuensi adalah,
dan
Dengan menghapuskan G(jω) dari dua persamaan di atas,
dan
Kenyataan: Hormati asal, artikel yang baik layak dikongsi, jika ada pelanggaran sila hubungi untuk dihapus.
