ナイキストの安定判別

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)

  1. 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。
  2. 1で求めた値から簡易的なグラフを描く。
  3. 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

  1. 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  \({}g_M=-20|G(jω)H(jω)|\)
  2. 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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この記事を書いた人

中学校教師から電気エンジに転職し現在は66kV/155MWの工場で電気主任技術者として活動中です。
電験3種、電験2種を独学で合格した経験から、初心者がつまづきやすいポイントをどこよりもわかりやすく解説する電験ブログを目指して活動しています。
2023年より、電験三種のオンライン家庭教師も始めました!
目標は、電気監理技術者と独立し、年収1000万以上を達成することです。

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