8.1.1 Критерий устойчивости Гурвица.
При рассмотрении алгебраических критериев используются лишь коэффициенты характеристического уравнения и необходимые и достаточные условия устойчивости систем.
Необходимое условие является справедливым для всех систем:
Все коэффициенты характеристического уравнения должны быть положительными.
Необходимое условие а0>0, а1>0,..., аn>0 является и достаточным для систем 1-го и 2-го порядка.
Для устойчивости линейной САУ по критерию Гурвица необходимо и достаточно, чтобы были положительными n главных определителей матрицы коэффициентов характеристического уравнения заданной системы (знаменатель передаточной функции):
Матрица коэффициентов
По диагонали от левого верхнего угла до правого нижнего выписывают все коэффициенты по порядку от а1 до аn. Каждая строка дополняется коэффициентами с возрастающими индексами слева направо так, чтобы чередовались строки с чётными и нечётными индексами. В случае отсутствия даннного коэффициента или если его индекс <0 или >n, то на его место пишется 0.
|
|
Δ1=а1>0
>0
>0
Δn =аn* Δn-1>0
Если аn=0, то имеет место апериодическая граница устойчивости.
Если Δn-1=0, то это колебательная граница устойчивости.
8.1.2 Критерий Раусса.
Так же базируется на коэффициентах характеристического уравнения, из которого строится таблица.
Для устойчивости систем по критерию Раусса необходимо и достаточно чтобы при а0>0 все коэффициенты первого столбца таблицы Раусса были положительными.
а0 | а2 | а4 | а6 | а8 |
а1 | а3 | а5 | а7 | а9 |
b1 | b2 | b3 | b4 | |
c1 | c2 | c3 | … | … |
… | … | … | … | … |
b1=(a1*a2-a0*a3)/a1
b2=(a1*a4-a0*a5)/a1
b3=(a1*a6-a0*a7)/a1
b4=(a1*a8-a0*a9)/a1
c1=(b1*a3-a1*b2)/b1
c2=(b1*a5-a1*b3)/b1……
Для устойчивости системы все коэффициенты 1-го столбца должны быть больше 0
а0>0, a1>0…