奈奎斯特判据的个人理解

奈奎斯特判据的个人理解

对于上述反馈系统而言,它的闭环传递函数为奈奎斯特判据的个人理解,它的开环传递函数为奈奎斯特判据的个人理解。我们期望这个反馈系统是稳定的,也就是说对于奈奎斯特判据的个人理解而言,我们希望它的极点都出现在奈奎斯特判据的个人理解平面的左半面。设辅助函数奈奎斯特判据的个人理解,这个函数等效于 奈奎斯特判据的个人理解的分母,因此奈奎斯特判据的个人理解的零点也就对应着奈奎斯特判据的个人理解的极点,奈奎斯特判据的个人理解的极点也就对应着奈奎斯特判据的个人理解的零点。所以我们期望奈奎斯特判据的个人理解稳定也就是希望奈奎斯特判据的个人理解的零点都出现在奈奎斯特判据的个人理解平面的左半面,或者说,奈奎斯特判据的个人理解平面的右半面没有奈奎斯特判据的个人理解的任何零点。那么我们如何判断奈奎斯特判据的个人理解奈奎斯特判据的个人理解平面的右半面的零点个数呢?这就引入复变函数的围线性质。

围线性质

对于一个一般有理函数奈奎斯特判据的个人理解,其中奈奎斯特判据的个人理解是复变量。假设对奈奎斯特判据的个人理解复平面上一条沿顺时针闭合的围线求其所对应的奈奎斯特判据的个人理解,如下图所示。

奈奎斯特判据的个人理解

 这里为了方便说明,假设奈奎斯特判据的个人理解,也就是说这个函数奈奎斯特判据的个人理解存在两个零点,而没有任何极点。考虑复平面奈奎斯特判据的个人理解上的顺时针闭合围线包围了其中一个零点,那么随着围线上的点奈奎斯特判据的个人理解(复变量奈奎斯特判据的个人理解)顺时针旋转一周时,围线上的点奈奎斯特判据的个人理解与围线所包围的零点奈奎斯特判据的个人理解所形成的向量奈奎斯特判据的个人理解的相角变换奈奎斯特判据的个人理解,而围线上的点奈奎斯特判据的个人理解与围线外的零点奈奎斯特判据的个人理解所形成的向量奈奎斯特判据的个人理解的相角变换奈奎斯特判据的个人理解。因此对于有理函数奈奎斯特判据的个人理解而言,随着复平面奈奎斯特判据的个人理解上一条只包围一个零点的围线顺时针转一周,它的相角变换了奈奎斯特判据的个人理解,也就是说奈奎斯特判据的个人理解也在复平面上顺时针绕原点转了一周。

推展而言对于复平面奈奎斯特判据的个人理解上包围一个极点的顺时针围线而言,围线上的点奈奎斯特判据的个人理解与极点奈奎斯特判据的个人理解所形成的向量的相角变化也是奈奎斯特判据的个人理解,但是对于有理函数奈奎斯特判据的个人理解而言,随着复平面奈奎斯特判据的个人理解上一条只包围一个极点的围线顺时针转一周,它的相角变换了奈奎斯特判据的个人理解,也就是说奈奎斯特判据的个人理解也在复平面上逆时针绕原点转了一周。

由此得到复变函数的围线性质:当在奈奎斯特判据的个人理解平面内,以顺时针方向沿以闭合路径C绕一周时,对于沿这条闭和路径的奈奎斯特判据的个人理解值所对应的奈奎斯特判据的个人理解的图以顺时针方向环绕远点的净次数等于在奈奎斯特判据的个人理解平面上闭合路径C内奈奎斯特判据的个人理解的零点数减去它的极点数。

回到奈奎斯特判据

我们去s平面内一条囊括整个有伴平面的顺时针闭合围线C如下图所示。

奈奎斯特判据的个人理解

那么这个围线所对应的奈奎斯特判据的个人理解顺时针绕复平面上原点的圈数就等效于奈奎斯特判据的个人理解顺时针绕复平面上奈奎斯特判据的个人理解的圈数,这等于奈奎斯特判据的个人理解在s右半平面的零点数减去极点数。而奈奎斯特判据的个人理解在s右半平面的零点对应的就是闭环传递函数奈奎斯特判据的个人理解在s右半平面的极点,奈奎斯特判据的个人理解在s右半平面的极点对应的就是开环传递函数奈奎斯特判据的个人理解的极点。

综上所述,s平面内一条顺时针,囊括整个s右半平面的闭合围线C(如上图)所对应的开环传递函数奈奎斯特判据的个人理解在复平面上的曲线,顺时针绕复平面上奈奎斯特判据的个人理解的圈数,应该等于闭环传递函数奈奎斯特判据的个人理解在s右半平面的极点数减去开环传递函数奈奎斯特判据的个人理解的极点数。

为了使闭环传递函数稳定,那么就要求奈奎斯特判据的个人理解在s右半平面无任何极点,也就是说,

奈奎斯特判据的个人理解