Nichols-grafo: Kio ĝi estas?
Kio estas Nichols-diagramo?
Nichols-diagramo (ankaŭ konata kiel Nichols-grafo) estas grafikaĵo uzata en signala prilaborado kaj kontrolsistema dizajno por determini la stabilecon kaj fermitcirkvitan frekvenca respondon de retroalimenta sistemo. La Nichols-diagramo estas nomita post sia fondinto, Nathaniel B. Nichols.
Kiel funkcias Nichols-diagramo?
Konstantaj grandeco-lokoj, kiuj estas M-cirkloj, kaj konstantaj fazangulo-lokoj, kiuj estas N-cirkloj, estas la fundamentaj komponentoj en la dizajno de la Nichols-diagramo.
La konstantaj M kaj konstantaj N cirkloj en la G (jω) ebeno povas esti uzitaj por analizi kaj dizajni kontrolsistemojn.
Tamen, la konstantaj M kaj konstantaj N cirkloj en la gain-faz-ebeno estas preparitaj por sistemdizajno kaj analizo, ĉar tiuj grafikoj donas informon kun malpli da manipuladoj.
La gain-faz-ebeno estas la grafiko kun gajno en decibeloj laŭ la ordigita akso (vertikala akso) kaj fazangulo laŭ la abscisa akso (horizontala akso).
La M kaj N cirkloj de G (jω) en la gain-faz-ebeno transformiĝas en M kaj N konturoj en rektangulaj koordinatoj.
Punkto sur la konstantaj M loko en la G (jω) ebeno estas transferita al la gain-faz-ebeno per desegnado de vektoro direktita de la origino de la G (jω) ebeno al specifa punkto sur la M cirklo, kaj poste mezurante la longon en dB kaj angulon en gradoj.
La kritika punkto en la G (jω) ebeno korespondas al la punkto de nul decibeloj kaj -180o en la gain-faz-ebeno. La grafiko de M kaj N cirkloj en la gain-faz-ebeno estas konata kiel la Nichols-diagramo (aŭ Nichols-grafo).
Kompenziloj povas esti dizajnitaj uzante Nichols-grafo.
La tekniko de Nichols-grafo ankaŭ estas uzata en la dizajno de DC-motora. Tio estas uzata en signala prilaborado kaj kontrolsistema dizajno.
La rilata Nyquist-grafo en la kompleksa ebeno montras, kiel la fazo de la transmetofunkcio kaj la frekvenca vario de la grandeco estas rilatitaj. Ni povas trovi la gajnon kaj fazon por donita frekvenco.
La angulo de la pozitiva reela akso determinas la fazon, kaj la distanco de la origino de la kompleksa ebeno determinas la gajnon. Estas iuj avantaĝoj de la Nichols-grafo en kontrolsistem-inĝenierado.
Ili estas:
Gajna kaj fazmargenoj povas facile kaj grafe detektiĝi.
Fermitcirkvita frekvenca respondo ricevas el malfermitcirkvita frekvenca respondo.
La gajno de la sistemo povas esti regula al taŭgaj valoroj.
Nichols-diagramo provizas frekvenca domajna specifajojn.
Ankaŭ estas kelkaj mankajoj de la Nichols-grafo. Uzo de Nichols-grafo estas malfacila por malgrandaj ŝanĝoj en gajno.
Konstantaj M kaj N cirkloj en la Nichols-diagramo estas deformitaj en premisitaj cirkloj.
La tuta Nichols-diagramo etendiĝas por la fazangulo de G (jω) de 0 al -360o. La regiono de ∠G(jω) estas uzata por la analizo de sistemoj inter -90o al -270o. Tiuj kurboj ripetas post ĉiu 180o intervalo.
Se la malfermitcirkvita T.F. de unueca retroalimenta sistemo G(s) esprimiĝas kiel
Fermitcirkvita T.F. estas
Substituante s = jω en la supra ekvacio, la frekvencaj funkcioj estas,
kaj
Eliminante G(jω) el la supraj du ekvacioj
kaj
Deklaro: Respektu la originalon, bonaj artikoloj meritas dividadon, se estas krado pri kopirajto, bonvolu kontakti por forigi.
