问一个自动控制里的数学问题,不知道谁能解答我

在自动控制技术里面,有一个Nyquist  Kriterium (奈奎斯特准则)

是通过判断开环的 Frequenzgang 的轨迹线的性质来判定闭环是否稳定,

问题是 开环传递函数在右复平面的极点的个数怎么就对应了 Frequenzgang 的轨迹线 绕-1 的圈数了?

这应该是一个数学上的问题, 希望得到各位的赐教,谢谢了

或者可以归为纯粹的数学问题。s =a+bj , 是一个复自变量,N(s) 是一个关于s 的表达式,在s 复平面(横坐标是a,纵坐标是bj)的右半部有n个零点和 p个极点(即 实部都为正), 其个数差为m=n-p。
现在在s右平面上画一个半径为无穷大的半圆,这样就把整个右半平面包含进去了,这个包络线的正方向定义为从0到正无穷大j ,然后以无穷大为半径绕道负无穷大j, 再回到原点。而在N(s) 的平面(横坐标是N(s)的实部,纵坐标是N(s)的虚部), 按照s右半平面包络线的正方向画出N(s) 的值线, 则这个值线就有这样的性质, 以同样的方向绕零点的圈数也为m。

请问这是为什么,想了好几天了,也没想出来,还是就是这样定义的?

[ Last edited by !@#$% on 2005-4-6 at 21:52 ]
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我下学期要verbessern,我也想整明白,其实我在中文书上已经理解了,但是德语的解释方法不一样,我不理解那个c曲线到底是什么意义

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那请问中文书上是怎么说的呢?
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闭环系统特征多项式为Nz(s)=(s-p1)(s-p2)...(s-pn),其中pi为各个根,在复平面上它表现为一个向量
在频域上,s即jw,  所以Nz(jw)的相角就是所有jw-pi相角的和,当w从负无穷到正无穷变化的时候,对于pi有负实部的情况,jw-pi相角的变化是 180度,对于pi有正实部的情况,jw-pi相角变化应该是-180度,这个要在复平面上作图才能看出。
所以,由于稳定的条件是Nz所有的根都有负实部,所以当w从负无穷变化到正无穷,Nz在复平面上的相角应该变化180n度,n为多项式的阶

待续。。。

[ Last edited by 诚实可靠小郎君~ on 2005-4-6 at 23:04 ]

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现在来看开环
在nyquist判据中,已知的是试验测得的开环传递函数的ortskurve,也就是
Go(s)=Gs(s)*Gr(s)
闭环传递函数Gz(s)=Go(s)/[1+Go(s)]
其中N(s)=1+Go(s)=Nz(s)/No(s)
其中,Nz就是上文提到的闭环特征多项式,No为开环特征多项式
No也是n阶多项式,如果No有p个带有正实部的根,也就是说,它有n-p个带有负实部的根,
也就是说,当w从负无穷到正无穷变化时,No的相角变化应该是180*(n-p)+(-180)p=180*(n-2p)
N(s)的相角变化是Nz和No的差
为了稳定,Nz的相变必须为180n,所以N(s)相变应该满足180n-180(n-2p)=360p
所以,当开环有p个带有负实部根的时候,N(s)的相角变化,应该为360p,也就是说N(s)的ortskurve绕着原点逆时针转p周
由于开环传递函数Go的ortskurve就是把N(s)的ortskurve左移1个单位,所以N(s)的ortskurve绕着原点逆时针转p周
就相当于Go(s)的ortskurve绕着(-1,0)逆时针转p周

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好像明白了点,明天接着再看看,谢谢了。

这么看来 那个C 曲线 就是指s 的变化过程,从负无穷大的j 到正无穷大的j 这样一个变化过程,而那个半径无穷大的半圆线在Go(s)的值线对应的只是一个零点, 是不是这样的?
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我就是不明白 从s 平面过渡到N(s) 以及Go(s) 平面时,那个绕圈的圈数是怎么回事儿,现在明白了点。
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c曲线我也不清楚,你看的是abel的那本书吗?那上面关于c曲线是一带而过的,我找到了本讲的详细的,睡前看看,明天告诉你呵呵

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