ПРИЛОЖЕНИЕ II. КРИТЕРИИ УСТОЙЧИВОСТИ
Рассматриваются критерии устойчивости Найквиста и Рауса — Гурвица, а также примеры их приложения к частным задачам.
1. Введение
Если предположить, что система линейна, т. е. применим принцип суперпозиции, то с помощью преобразования по Лапласу дифференциального уравнения, характеризующего систему (считая начальные условия нулевыми), можно получить отношение преобразования выхода к преобразованию входа. Это отношение называется преобразованием весовой функции системы или передаточной функцией
Передаточная функция будет отношением двух полиномов от
если система имеет параметры, не содержащие запаздывания и неизменяемые во времени. Если в системе имеется запаздывание, то передаточная функция содержит множители вида
Если система характеризуется распределенными параметрами, то появятся также трансцендентные члены, такие, как
Задача заключается в том, чтобы определить по передаточной функции системы
является ли система устойчивой
Система, по определению, будет устойчивой, если
не имеет особенностей в правой полуплоскости, включая мнимую ось за возможным исключением полюса (с конечным вычетом) в начале координат. Как можно показать из (1.6-15), полюс в правой полуплоскости соответствует возрастающей экспоненциальной функции во временной области, а сопряженные полюсы на мнимой оси соответствуют во временной области колебаниям с постоянной амплитудой. Таким образом, во временной области система будет называться устойчивой, если после возмущающего импульса она вернется к статическому положению