Nichols Diagram: Wat is dit?
Wat is 'n Nichols Kaart?
'n Nichols Kaart (ook bekend as 'n Nichols Plot) is 'n grafiek wat in seinteknologie en beheersisteem ontwerp gebruik word om die stabiliteit en geslote-sirkel frekwensie reaksie van 'n terugvoerstelsel te bepaal. Die Nichols kaart is vernoem na sy stigter, Nathaniel B. Nichols.
Hoe werk 'n Nichols Kaart?
Konstante grootte lokusse wat M-sirkels is en konstante fasehoek lokusse wat N-sirkels is, is die fundamentele komponente in die ontwerp van die Nichols kaart.
Die konstante M en konstante N sirkels in die G (jω) vlak kan gebruik word om beheersisteme te analiseer en te ontwerp.
Dit is egter so dat die konstante M en konstante N sirkels in die versterking fase vlak voorberei word vir stelselontwerp en -analise, aangesien hierdie grafieke inligting verskaf met minder manipulasies.
Die versterking fase vlak is die grafiek met versterking in desibels langs die ordinaat (vertikale as) en fasehoek langs die abscissa (horisontale as).
Die M en N sirkels van G (jω) in die versterking fase vlak word omgevorm tot M en N kontoure in reghoekige koördinate.
'n Punt op die konstante M lokusse in die G (jω) vlak word oorgedra na die versterking fase vlak deur 'n vektor te trek van die oorsprong van die G (jω) vlak na 'n spesifieke punt op die M sirkel en dan die lengte in dB en hoek in grade te meet.
Die kritieke punt in die G (jω) vlak stem ooreen met die punt van nul desibels en -180o in die versterking fase vlak. Die grafiek van M en N sirkels in die versterking fase vlak staan bekend as die Nichols kaart (of Nichols plot).
Kompensators kan ontwerp word deur 'n Nichols plot te gebruik.
Die Nichols plot tegniek word ook gebruik in die ontwerp van 'n DC-motor. Dit word in seinteknologie en beheersisteem ontwerp gebruik.
Die verwante Nyquist plot in die komplekse vlak wys hoe die fase van die oordraagfunksie en frekwensie variasie van grootte verband hou. Ons kan die versterking en fase vir 'n gegewe frekwensie vind.
Die hoek van die positiewe reële as bepaal die fase en die afstand van die oorsprong van die komplekse vlak bepaal die versterking. Daar is sekere voordele van die Nichols plot in beheersisteem ingenieurswese.
Hulle is:
Versterkings- en faserand kan maklik en grafies bepaal word.
Geslote-sirkel frekwensie reaksie word uit oop-sirkel frekwensie reaksie verkry.
Die versterking van die stelsel kan aan gepaste waardes aangepas word.
Nichols kaart gee frekwensiedomein spesifikasies.
Daar is ook sekere nadela van die Nichols plot. Die gebruik van 'n Nichols plot is moeilik vir klein veranderinge in versterking.
Konstante M en N sirkels in die Nichols kaart word vervorm tot platgedrukte sirkels.
Die volledige Nichols kaart strek vir die fasehoek van G (jω) van 0 tot -360o. Die gebied van ∠G(jω) word gebruik vir die analise van stelsels tussen -90o tot -270o. Hierdie kurwe herhaal elke 180o interval.
Indien die oop-sirkel O.F van 'n eenheid terugvoerstelsel G(s) uitgedruk word as
Geslote-sirkel O.F is
Deur s = jω in die bostaande vergelyking in te stel, is die frekwensiefunksies,
en
Deur G(jω) uit die twee bostaande vergelykings uit te skyn,
en
Verklaring: Respek die oorspronklike, goeie artikels is waardoor gedeel, indien daar inbreuk is maak asb kontak om te verwyder.
