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稳定裕量

机械电气13 阅读

系统稳定程度的数量标志。表示系统参数与系统在稳定边界时的参数之差。可用系统开环频率特性G(jω)在极坐标图上相对(—1, +j)点的位置来度量。通常以相位裕量和增益裕量的形式表示。但不同的稳定判据,它的表达形式和计算方法也不同。最常用的是在系统的对数频率特性曲线图上的表示法(见图)。相位裕量:指在增益的交界频率上,使系统达到不稳定边缘所需要附加的相位滞后量。增益交界频率指开环频率特性的幅值|G(ω)|等于1时的频率。所以相位裕量r =180°+φ。其中φ为开环频率特性在增益交界频率上的相角。 增益裕量:指在相位等于—180°的频率ω1上开环频率特性幅值|G (jω)|的倒数。频率ω1称相位交界频率。所以增益裕量为;k■= 1 /|G(jω1)|,或kg(分贝)=—20lg|G(jω1)|(分贝)。正增益裕量说明系统是稳定的;负增益裕量则系统不稳定。 相位裕量和增益裕量可以用来作为设计控制系统的准则。为了确定系统的相对稳定性,必须同时给出这两个量。适当的稳定裕量,可以防止系统中元件参数变化所造成的不良影响,并且还指出了一定的频率范围。通常期望的设计值为:相位裕量在30°至60°之间;增益裕量在4至12分贝之间。

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