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奈奎斯特穩定判據是什麼

奈奎斯特穩定判據(Nyquist stability criterion)是控制系統理論中的一個重要概念,用於判斷線性時不變系統的穩定性。以下是該判據的詳細介紹:

定義。奈奎斯特穩定判據的核心思想是通過分析系統的頻率回響特性來判斷系統的穩定性,這種分析通常涉及繪製系統的開環傳遞函式在複平面上的奈奎斯特曲線,這條曲線反映了系統的頻率特性,包括幅度和相位特性。

判斷標準。根據奈奎斯特穩定判據,如果系統的開環傳遞函式的奈奎斯特曲線不包圍複平面上的點(-1,0)或單位圓的負半平面,則系統是穩定的。如果奈奎斯特曲線逆時針包圍(-1,j0)點的圈數等於開環傳遞函式中右半s平面的極點數,則系統穩定;否則,系統不穩定。

套用。奈奎斯特穩定判據被廣泛套用於電子和控制工程中,用於設計、分析反饋系統。它適用於由有理函式定義的系統,包括時滯系統,並且可以處理右半平面有奇點的傳遞函式。此外,該判據也可以推廣到具有多個輸入和多個輸出的複雜系統。

總的來說,奈奎斯特穩定判據是一種圖形方法,通過分析系統的頻率回響特性來判斷系統的穩定性,它在控制系統的設計和分析中具有重要的套用價值。