Nichols diagrammasi: Bu nima?

Electrical4u

Maydon: Elektr tushunchalari

China

Nichols diagrama nima?

Nichols diagram (yoki Nichols qiyofasi) signal ishlash va boshqaruv tizimlari dizaynida o'zaro bog'liq tizimning barqarorligi va yopiq doiradagi chastotali javobini aniqlash uchun ishlatiladigan qiyofadir. Nichols diagrami uning asoschisi Nathaniel B. Nichols nomi bilan atalgan.

Nichols diagrama qanday ishlaydi?

Doimiy moduliy qiymatli M-doira va doimiy fazaviy burchakli N-doira Nichols diagramasini tuzishda asosiy komponentlardir.

G (jω) tekisigidagi doimiy M va doimiy N doiralari boshqaruv tizimlarini tahlil qilish va dizayn qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Lekin, erkinlik fazaviy tekisidagi doimiy M va doimiy N doiralari tizimni tahlil qilish va dizayn qilish uchun tayyorlanadi, chunki bu qiyofalar kamroq manipulyatsiyalarni talab qiladi.

Erkinlik fazaviy tekisi - bu deotsibel bo'lgan ordinata (vertikal o'q) va fazaviy burchak bo'lgan absissa (gorizontal o'q) grafikdir.

G (jω) tekisidagi M va N doiralari erkinlik fazaviy tekisiga tortib, to'g'ri koordinatalar orqali M va N konturlarga aylanadi.

G (jω) tekisidagi doimiy M lokusidagi nuqta G (jω) tekisidagi orijindan M doirasidagi aniq nuqtaga yo'naltirilgan vektor orqali erkinlik fazaviy tekisiga utkaziladi, keyin uzunlik deotsibel va burchak darajada o'lchanadi.

G (jω) tekisidagi kritik nuqta erkinlik fazaviy tekisidagi nol deotsibel va -180o nuqtaga mos keladi. Erkinlik fazaviy tekisidagi M va N doiralari qiyofasi Nichols diagrama (yoki Nichols qiyofasi) deb ataladi.

Nichols qiyofasi yordamida kompensatorlar tuzilishi mumkin.

Nichols qiyofasi usuli DC elektr motorlari dizaynida ham ishlatiladi. Bu signal ishlash va boshqaruv tizimlari dizaynida foydalaniladi.

Tasodifiy kompleks tekisidagi Nyquist qiyofasi transfer funksiyasining fazasi va tebranishning magnitudi o'rtasidagi munosabatni ko'rsatadi. Berilgan tebranish uchun g'oyi va fazani topa olamiz.

Kompleks tekisidagi musbat haqiqiy o'qning burchagi fazani aniqlaydi va kompleks tekisidagi orijindan masofa g'oyini belgilaydi. Nichols qiyofasida boshqaruv tizim mühendisligida ba'zi afzalliklari mavjud.

Ular:

G'oyi va fazaviy chegaralar oson va grafik jihatdan aniqlanishi mumkin.
Yopiq doiradagi tebranish javobi ochiq doiradagi tebranish javobidan olinadi.
Tizimning g'oyi qiymati mos qiymatlarga sozlanishi mumkin.
Nichols diagrami tebranish sohasidagi xarakteristiklarni taqdim etadi.

Nichols qiyofasida ba'zi kamchiliklari ham mavjud. Kichik g'oyi o'zgarishlari uchun Nichols qiyofasidan foydalanish qiyin.

Nichols diagramadagi doimiy M va N doiralari chiqitlangan doiralarga aylanadi.

To'liq Nichols diagram G (jω) ning fazaviy burchagi 0 dan -360o gacha olinadi. ∠G(jω) sohosi -90o dan -270o gacha tizimlarni tahlil qilish uchun ishlatiladi. Bu qiyofalar har 180o intervalda takrorlanadi.

Agar birlik feedback tizimining ochiq doiradagi T.F G(s) quyidagicha ifodalansa