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 проектирането на системи за управление за определяне на стабилността и затворената честотна характеристика на обратноконтурна система. Диаграмата на Никълс е наречена по името на нейния основател, Натаниел Б. Никълс.

Как работи диаграмата на Никълс?

Основни компоненти при проектирането на диаграмата на Никълс са кривите с постоянна амплитуда (M-кръгове) и кривите с постоянен фазов ъгъл (N-кръгове).

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

Однако, кривите с постоянна M и N в равнината на усиление и фаза се подготвят за проектиране и анализ на системи, тъй като тези графики предоставят информация с по-малко манипулации.

Равнината на усиление и фаза е график, който има усилението в децибели по вертикалната ос и фазовия ъгъл по хоризонталната ос.

Кривите M и N на G (jω) в равнината на усиление и фаза се трансформират в контури M и N в правоъгълни координати.

Точката на кривата с постоянна M в равнината G (jω) се прехвърля в равнината на усиление и фаза, като се чертае вектор, насочен от началото на равнината G (jω) към определена точка на крива M, и след това се измерва дължината в децибели и ъгъла в градуси.

Критичната точка в равнината G (jω) съответства на точката на нулеви децибели и -180° в равнината на усиление и фаза. Графиката на кривите M и N в равнината на усиление и фаза е известна като диаграма на Никълс (или диаграма на Никълс).

Компенсиращите устройства могат да бъдат проектирани с помощта на диаграма на Никълс.

Методът на диаграмата на Никълс се използва също и при проектирането на DC двигател. Това се използва в обработката на сигнали и проектирането на системи за управление.

Свързаната диаграма на Найквист в комплексната равнина показва как фазата на передаващата функция и вариацията на честотата на амплитудата са свързани. Можем да намерим усилението и фазата за дадена честота.

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

Те са:

• Маржите на усилението и фазата могат лесно да бъдат определени и графично.

• Затворената честотна характеристика се получава от откритата честотна характеристика.

• Усилението на системата може да бъде регулирано 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 изменения в усилението.

Кривите с постоянна M и N в диаграмата на Никълс се деформират в сплескани кръгове.

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

Ако отворената обратноконтурна функция на единичната обратноконтурна система G(s) е изразена като

Затворената обратноконтурна функция е

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

и

Елиминирайки G(jω) от горните два уравнения,

и

Изявление: Почитайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на права, моля се обратете за изтриване.