Определение устойчивости систем автоматического регулирования по критерию Михайлова.

Критерий позволяет судить об устойчивости САР по очертани­ям так называемой кривой Михайлова, представляющей собой го­дограф вектора M(jw). Для этого необходимо определить характе­ристическое уравнение замкнутой системы и произвести замену s на jw.В результате замены получаем выражение:

Выделим вещественную и мнимую части вектора Михайлова в выра­жении:

где

Изменяем частоту w от нуля до бесконечности и строим го­дограф на комплексной плоскости. Кривая Михайлова строится в плоскости (X, jY) по точкам в соответствии с выражением. Каждой точке кривой соответствует свое значение w. Направление возрастания w обычно указывается стрелкой на кривой.

Для устойчивости линейной САР необходимо и достаточно, чтобы вектор M(jw) при изменении w от нуля до бесконечности начинаясь на положительном направлении вещественной оси X повернулся на угол j=pn/2 против часовой стрелки, где n-степень характеристического уравнения замкнутой системы.

Таким образом, для практического применения критерия необ­ходимо найти характеристический полином замкнутой системы M(s), построить по точкам кривую Михайлова M(jw) и подсчитать угол j на который поворачивается этот вектор. Если кривая Михайлова имеет плавные спиралеобразные очертания и проходит последовательно n - квадрантов, где n - порядок дифференциального урав­нения САР, то такая система будет устойчивой.

Рис. 1 Кривые Михайлова для устойчивых САР различного порядка