Metoda diagrama lege korenov
Iz E-študij, proste zakladnice študentskega znanja
Vsebina |
Pogoj absolutne vrednosti in kotni pogoj
Metoda, ki pokaže kako se obnašajo poli zaprtozančnega sistema če se spreminja en parameter regulatorja.
- lega zaprtozančnih polov ->
angleška literatura: root locus
Obravnavamo klasično obliko regulatorskega sistema:
- Karakteristična enačba
-
rešitev
ali
.
Da je zgornja enačba izpolnjena mora veljati:
- Pogoj absolutne vrednosti
da je zgornja enačba izpolnjena
- Kotni pogoj
kotni pogoj.
Ugotavljanje pogoja absolutne vrednosti in kotnega pogoja je mogoče analitično ali grafično.
V ravnini s najdemo vse točke, ki izpolnjujejo kotni pogoj.
Pogoj absolutne vrednosti uporabimo za določitev spreminjajočega se parametra.
Izhajamo iz odprtozančne prenosne funkcije
Ojačanje:
- Primer
Kotni pogoj
Pogoj absolutne vrednosti
Diagram lege korenov sistema 2. reda
Pravila za risanje diagrama lege korenov
Interval ojačanja (parameter K):
- 1. Določimo pole in ničle odprtozančnega sistema
- 1 + G(s)H(s) = 0
Sistemska funkcija odprtozančnega sistema v faktorizirani obliki:
ima m ničel zi in n polov pi.
V DLK vrišemo pole in ničle.
Primer: m = 0, n = 3: p1 = 0, p2 = − 1, p3 = − 2
- 2. Določimo število vej
- Število vej je enako številu polov odprtozančnega sistema.
- Veje izvirajo pri K = 0 iz polov.
- Pri
gre n − m vej v neskončnost, m vej pa konča v ničlah.
Primer: število vej je 3, vse tri gredo v neskončnost.
- 3. Določimo potek DKL na relni osi
Je to pravilno: ? Veja leži na realni osi, če je število odprtozančnih polov in ničel desno od nje liho število. Primer: −∞ < s < 0, 2 in 0.8 < s < 1
- 4. Določimo asimptote
- Število asimptot je enako številu vej, ki gredo v neskončnost: n − m
- Presečišče asimptot:
- Naklonski koti asimptot:
, k = 0,1,2,...,n − m − 1
Primer: n − m = 3,,
![]()
![]()
![]()
- 5. Določimo razcepišča v DLK
Razcepišča so mesta DLK z večkratnimi koreni:
izhajamo iz enačbe
Primer: s3 + 3s2 + 2s + K = 0 K = − (s3 + 3s2 + 2s)s1 = − 0,42 - pričakujemo razcepišče med 0 in -1. s2 = − 1,57
- 6. Določimo izstopne kote iz odprtozančnih kompleksnih polov in vstopne kote v odprtozančne kompleksne ničle
- Θi so koti polov
- Φi so koti ničel
- 7. Določimo točke, kjer DLK seka imaginarno os
Uporabimo stabilnostni kriterij.
- karakteristična enačba:
- D(s) + KN(s) = 0
da je zgornja enačba izpolnjena
kotni pogoj.
,