Абсолютная устойчивость. Критерий Попова.

Абсолютная устойчивость. Данный критерий, предложенный в 1960 г. румынским ученым , позволяет исследовать абсолютную устойчивость нелинейной системы с одной однозначной статической нелинейностью. Под абсолютной устойчивостью понимается устойчивость в целом при любой форме нелинейности, удовлетворяющей условиям

при . (1)

Рисунок 1 – Нелинейная система, разделенная на нелинейную и линейную части

Пусть:

1. Линейная система WL(s) устойчива, управляема и наблюдаема.

1. F(d) – нелинейность.

КРИТЕРИЙ ПОПОВА

Условие 1 (необходимое). Система абсолютно устойчива, если:

1) Линейная часть WL(s) устойчива

2) Нелинейная часть .

, . (1)

3) Существует действительное число q:

 
,

где - Кривая Попова.

Условие 2 (достаточное). Система абсолютно устойчива,

если:

1) Разомкнутая линейная система WL(s) устойчива

2) Кривая Попова

L

 
линейной части лежит правее линии, пересекающей точку

АФЧХ И МОДИФИЦИРОВАННАЯ АФЧХ (КРИВАЯ ПОПОВА)

- АФЧХ линейной системы:

- Кривая Попова линейной системы (модифицированная АФЧХ):

Рисунок 2

РАЗЛИЧНЫЕ СЛУЧАИ

Рисунок 3Устойчивые случаи

Рисунок 4 – Неустойчивые случаи

ПОПОВ КРИТЕРИЙ ДЛЯ НЕУСТОЙЧИВОЙ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ

Если линейная часть неустойчива, то для абсолютной устойчивости нелинейной системы необходимо, чтобы модифицированная АФЧХ:

,

Линейной части лежала правее линии, проходящей через точку

Где - передаточная функция линейной части с дополнительной обратной связью ;

.

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КРТЕРИЯ ПОПОВА ДЛЯ НЕУСТОЙЧИВОЙ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ

Рисунок 5