แผนภูมิ Nichols: คืออะไร
แผนภาพนิชอลส์คืออะไร
แผนภาพนิชอลส์ (หรือเรียกว่าแผนภาพนิชอลส์) เป็นแผนภาพที่ใช้ในการประมวลผลสัญญาณและการออกแบบระบบควบคุมเพื่อกำหนดความมั่นคงและความถี่ของวงจรป้อนกลับแบบป้อนกลับวงจรป้อนกลับ แผนภาพนิชอลส์ตั้งชื่อตามผู้สร้างคือนาธาเนียล บี. นิชอลส์.
แผนภาพนิชอลส์ทำงานอย่างไร?
เส้นทางที่มีขนาดคงที่ซึ่งเป็นวงกลม M และเส้นทางที่มีมุมเฟสคงที่ซึ่งเป็นวงกลม N เป็นส่วนประกอบหลักในการออกแบบแผนภาพนิชอลส์.
วงกลม M และวงกลม N ที่มีค่าคงที่ในระนาบ G (jω) สามารถใช้วิเคราะห์และออกแบบระบบควบคุมได้.
อย่างไรก็ตาม วงกลม M และวงกลม N ที่มีค่าคงที่ในระนาบการขยายและการเปลี่ยนเฟสเตรียมไว้สำหรับการออกแบบและวิเคราะห์ระบบ เนื่องจากแผนภาพเหล่านี้ให้ข้อมูลโดยไม่จำเป็นต้องปรับแต่งมากนัก.
ระนาบการขยายและการเปลี่ยนเฟสคือกราฟที่มีการขยายในเดซิเบลตามแกน ordinates (แกนตั้ง) และมุมเฟสตามแกน abscissa (แกนอน)
วงกลม M และวงกลม N ของ G (jω) ในระนาบการขยายและการเปลี่ยนเฟสจะถูกแปลงเป็นเส้นโค้ง M และ N ในพิกัดสี่เหลี่ยมผืนผ้า.
จุดบนวงกลม M ที่มีค่าคงที่ในระนาบ G (jω) จะถูกโอนไปยังระนาบการขยายและการเปลี่ยนเฟสโดยวาดรูปเวกเตอร์ที่ชี้จากจุดกำเนิดของระนาบ G (jω) ไปยังจุดเฉพาะบนวงกลม M แล้ววัดความยาวในเดซิเบลและมุมในองศา.
จุดสำคัญในระนาบ G (jω) ตรงกับจุดที่มีค่าเดซิเบลเป็นศูนย์และ -180o ในระนาบการขยายและการเปลี่ยนเฟส แผนภาพของวงกลม M และวงกลม N ในระนาบการขยายและการเปลี่ยนเฟสเรียกว่าแผนภาพนิชอลส์ (หรือแผนภาพนิชอลส์).
คอมเพนเซเตอร์สามารถออกแบบได้โดยใช้แผนภาพนิชอลส์.
เทคนิคแผนภาพนิชอลส์ยังใช้ในการออกแบบมอเตอร์กระแสตรงเช่นกัน นี่ใช้ในการประมวลผลสัญญาณและการออกแบบระบบควบคุม.
แผนภาพไนควิสต์ที่เกี่ยวข้องในระนาบเชิงซ้อนแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนเฟสของฟังก์ชันการถ่ายโอนและความถี่ของการเปลี่ยนแปลงขนาดมีความสัมพันธ์กันอย่างไร เราสามารถหาการขยายและเฟสสำหรับความถี่ที่กำหนดได้.
มุมของแกนจริงบวกกำหนดเฟสและระยะทางจากจุดกำเนิดของระนาบเชิงซ้อนกำหนดการขยาย มีข้อดีบางประการของแผนภาพนิชอลส์ในการวิศวกรรมระบบควบคุม.
คือ:
สามารถกำหนดขอบเขตการขยายและเฟสได้ง่ายและด้วยวิธีการกราฟ.
ได้รับการตอบสนองความถี่วงจรป้อนกลับจากการตอบสนองความถี่วงจรป้อนกลับแบบเปิด.
สามารถปรับการขยายของระบบให้มีค่าที่เหมาะสม.
แผนภาพนิชอลส์ให้ข้อมูลเฉพาะทางในโดเมนความถี่.
มีข้อเสียบางประการของการใช้แผนภาพนิชอลส์ การใช้แผนภาพนิชอลส์ยากสำหรับการเปลี่ยนแปลงการขยายเล็ก ๆ.
วงกลม M และวงกลม N ที่มีค่าคงที่ในแผนภาพนิชอลส์ถูกบิดเบือนเป็นวงกลมที่บีบ.
แผนภาพนิชอลส์ที่สมบูรณ์ขยายออกไปสำหรับมุมเฟสของ G (jω) จาก 0 ถึง -360o. พื้นที่ของ ∠G(jω) ใช้ในการวิเคราะห์ระบบระหว่าง -90o ถึง -270o. เส้นโค้งเหล่านี้จะซ้ำทุกๆ 180o ระยะ.
หากฟังก์ชันการถ่ายโอนแบบป้อนกลับรวม G(s) ของระบบป้อนกลับรวมเป็น
ฟังก์ชันการถ่ายโอนแบบป้อนกลับรวมคือ
แทน s = jω ในสมการข้างต้น ฟังก์ชันความถี่คือ,
และ
กำจัด G(jω) จากสมการสองสมการข้างต้น
และ
คำแถลง: ขอให้เคารพต้นฉบับ บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ
