この記事でわかること
・ナイキストの安定判別の手順
・安定度の求め方
1.ナイキストの安定判別法とは
制御系の安定・不安定を判別することができる。
また、安定度合いも知ることができる。
2.安定判別の手順(簡易版)
- 開ループ伝達関数\(G(jω)H(jω)\)のω=0,∞,実軸との交点(虚数部分が0)の3点を計算する。
- 1で求めた値から簡易的なグラフを描く。
- グラフが(-1,j0)のどちら側にあるか確認する。
-1 より右側 → 安定
-1 より左側 → 不安定
開ループ伝達関数のグラフ(ベクトル軌跡)が単調な形の場合に利用できる。電験2種までは、この方法でOK!
3.安定度の判定
- ゲイン余裕
一巡伝達関数\(G(jω)H(jω)\)が実軸と交わる点が-1からどれだけ離れているかで判定する。-1から遠いほど安定度は高いといえる。
ゲイン余裕 \({}g_M=-20|G(jω)H(jω)|\)
- 位相余裕
\(G(jω)H(jω)\)のゲインが1になるとき、安定限界の-180度からどれだけ離れているかで判定する。-180度から遠いほど安定度は高いといえる。
\({}Φ_M=180°+∠G({}{jω}_c)H({}{jω}_c\)
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