8.1 INTRODUCTIONThe frequency respo

8.1 INTRODUCTION
The frequency response [1] method of analysis and design is a powerful technique for the comprehensive study of a system by conventional methods. Performance requirements can be readily expressed in terms of the frequency response as an alternative to the s plane analysis using the root locus. Since noise,which is always present in any system, can result in poor overall performance, the frequency-response characteristics of a system permit evaluation
of the effect of noise. The design of a passband for the system response may result in excluding the noise and therefore improving the systemperformance as long as the dynamic tracking performance specifications are met. The frequency response is also useful in situations for which the transfer functions of some or all of the components in a system are unknown. The frequency response can be determined experimentally for these situations, and an approximate expression for the transfer function can be obtained from the graphical plot of the experimental data. The frequency-response method is also a very powerful method for analyzing and designing a robust multiinput/ multi-output (MIMO) [2] system with structured uncertain plant parameters. In this chapter two graphical representations of transfer functions
are presented: the logarithmic plot and the polar plot. These plots are used to develop Nyquist’s stability criterion [1,3-5] and closed-loop design procedures. The plots are also readily obtained by use of computer-aided design (CAD) packages like MATLAB or TOTAL-PC (see Ref. 6).The closedloop feedback response M( j) is obtained as a function of the open-loop transfer function G( j). Design methods for adjusting the open-loop gain are developed and demonstrated. They are based on the polar plot of G( j) and the Nicholas plot.
Both methods achieve a peak value Mm and a resonant frequencym of the closed-loop frequency response. A correlation between these frequency-response characteristics and the time response is developed.
Design of control systems by state variable technique is often based upon achieving an optimum performance according to a specified performance index PI; for example, minimizing the integral of squared error (ISE): , where e=r-c. Both frequency-response and root-locus methods are valuable complementary tools for many of the techniques of modern control theory.
A system designer must be sure that the closer-loop system he or she designs is stable. The Nyquist stability criterion [3,4,8,10] provides a simple graphical procedure for determining closed-loop stability from the frequency-response curves of the open-loop transfer function G(j) H( j).The application of this method interms of the polar plot is covered inthis section; appliction in terms of the log magnitude-angle (Nichols) diagram is covered in Sec. 8.17.

Kết quả (Việt) 1:

8.1 GIỚI THIỆUTần số phản ứng [1] phương pháp phân tích và thiết kế là một kỹ thuật mạnh mẽ cho nghiên cứu toàn diện của một hệ thống bằng phương pháp thông thường. Yêu cầu thực hiện có thể được thể hiện dễ dàng trong điều khoản của các phản ứng tần số như là một thay thế cho phân tích máy bay s sử dụng locus gốc. Kể từ khi tiếng ồn, mà luôn luôn hiện diện trong bất kỳ hệ thống, có thể dẫn đến hiệu suất tổng thể nghèo, các đặc tính đáp ứng tần số của một hệ thống cho phép đánh giáhiệu quả của tiếng ồn. Thiết kế của một passband cho các hệ thống phản ứng có thể dẫn đến không bao gồm tiếng ồn và do đó cải thiện systemperformance miễn là hiệu suất năng động theo dõi chi tiết kỹ thuật được đáp ứng. Đáp ứng tần số này cũng hữu ích trong những tình huống mà các chức năng chuyển giao một số hoặc tất cả các thành phần trong một hệ thống được biết. Đáp ứng tần số có thể được xác định bằng thực nghiệm cho các tình huống này, và một biểu thức gần đúng cho các chức năng chuyển giao có thể được lấy từ âm mưu đồ họa của các dữ liệu thử nghiệm. Các phương pháp đáp ứng tần số cũng là một phương pháp rất mạnh mẽ để phân tích và thiết kế một multiinput / đầu ra đa (MIMO) [2] Hệ thống mạnh mẽ với các thông số cấu trúc thực vật không chắc chắn. Trong này đại diện đồ họa chương hai của chức năng chuyển giaođược trình bày: âm mưu lôgarít và cốt truyện cực. Các lô được sử dụng để phát triển tiêu chuẩn ổn định [1,3-5] của Nyquist và các thủ tục thiết kế kín. Các lô cũng dễ dàng thu được bằng cách sử dụng máy tính hỗ trợ thiết kế (CAD) gói như MATLAB hoặc tổng số-PC (xem Ref. 6). Phản ứng thông tin phản hồi closedloop M (j) thu được như là một chức năng của các chức năng chuyển giao hở G (j). Phương pháp thiết kế để điều chỉnh độ lợi hở được phát triển và chứng minh. Chúng được dựa trên cốt truyện cực của G (j) và âm mưu Nicholas.Cả hai phương pháp đạt được một giá trị cao điểm Mm và một frequencym cộng hưởng của các phản ứng tần số kín. Một sự tương quan giữa những đặc điểm đáp ứng tần số và thời gian phản ứng được phát triển.Thiết kế của hệ thống kiểm soát bởi kỹ thuật biến nhà nước thường được dựa trên việc đạt được một hiệu suất tối ưu theo một chỉ số hiệu suất quy định PI; Ví dụ, giảm thiểu tích phân của bình phương lỗi (ISE):, nơi e = r-c. Đáp ứng tần số và gốc-locus phương pháp là công cụ bổ sung có giá trị cho nhiều người trong số các kỹ thuật của lý thuyết điều khiển hiện đại.Một nhà thiết kế hệ thống phải chắc chắn rằng địa điểm gần nhất vòng lặp hệ thống thì thiết kế là ổn định. Tiêu chuẩn ổn định Nyquist [3,4,8,10] cung cấp một thủ tục đơn giản đồ họa để xác định kín ổn định từ các đường cong đáp ứng tần số của hàm hở truyền G(j) H (j). Việc áp dụng phương pháp này interms của cốt truyện cực là bao phủ phần inthis; appliction trong điều khoản của sơ đồ cường độ-góc (Nichols) đăng nhập được bao phủ trong Sec. 8.17.

Kết quả (Việt) 2:

8.1 GIỚI THIỆU
Các phản ứng tần số [1] phương pháp phân tích và thiết kế là một kỹ thuật mạnh mẽ cho việc nghiên cứu toàn diện của hệ thống bằng phương pháp thông thường. Yêu cầu thực hiện có thể được dễ dàng bày tỏ trong điều kiện của phản ứng tần số như là một thay thế cho các phân tích của máy bay sử dụng các locus gốc. Kể từ khi tiếng ồn, mà luôn luôn hiện diện trong bất kỳ hệ thống, có thể dẫn đến hiệu suất tổng thể nghèo, các đặc tính tần số đáp ứng của một đánh giá cho phép hệ thống
của các ảnh hưởng của tiếng ồn. Các thiết kế của một dải thông cho hệ thống phản ứng có thể dẫn đến loại trừ tiếng ồn và do đó cải thiện systemperformance miễn là các thông số kỹ thuật theo dõi hiệu suất năng động được đáp ứng. Đáp ứng tần số cũng rất hữu ích trong các tình huống mà các chức năng chuyển giao một số hoặc tất cả các thành phần trong một hệ thống chưa được biết. Đáp ứng tần số có thể được xác định bằng thực nghiệm cho những tình huống này, và một biểu thức gần đúng cho các chức năng chuyển giao có thể được lấy từ cốt truyện đồ họa của các dữ liệu thực nghiệm. Các phương pháp tần số phản ứng cũng là một phương pháp rất mạnh để phân tích và thiết kế một multiinput mạnh / đa đầu ra (MIMO) [2] Hệ thống với các thông số nhà máy chưa chắc chắn có cấu trúc. Trong chương này, hai đại diện đồ họa của các chức năng chuyển giao
được trình bày: cốt truyện logarit và âm mưu cực. Những thửa được sử dụng để phát triển ổn định Nyquist của tiêu chí [1,3-5] quy trình thiết kế khép kín. Các lô được cũng dễ dàng thu được bằng cách sử dụng của CAD (CAD) gói như MATLAB hoặc TOTAL-PC (xem Ref. 6) .Công phản ứng phản hồi closedloop M (j) được xem như một chức năng của truyền vòng hở Chức năng G (j). Phương pháp thiết kế để điều chỉnh độ lợi vòng hở được phát triển và chứng minh. Chúng được dựa trên cốt truyện cực của G (j) và cốt truyện Nicholas.
Cả hai phương pháp đạt được một giá trị đỉnh Mm và một frequencym cộng hưởng của các phản ứng tần số vòng kín. Một sự tương quan giữa các đặc tính tần số đáp ứng và thời gian đáp ứng được phát triển.
Thiết kế của hệ thống điều khiển bằng kỹ thuật biến trạng thái thường được dựa trên việc đạt được một hiệu suất tối ưu theo một quy định chỉ số hiệu suất PI; ví dụ, giảm thiểu được tách rời của bình phương lỗi (ISE):, trong đó e = rc. Cả tần số đáp ứng và root-locus phương pháp là công cụ bổ sung giá trị cho nhiều các kỹ thuật của lý thuyết điều khiển hiện đại.
Một nhà thiết kế hệ thống phải đảm bảo rằng hệ thống gần vòng anh ta hoặc cô thiết kế là ổn định. Các tiêu chí ổn định Nyquist [3,4,8,10] cung cấp quy trình đồ họa đơn giản để xác định sự ổn định vòng kín từ những đường cong tần số của hàm truyền vòng hở G (j) H (j) .Các ứng dụng của phương pháp này interms của cốt truyện cực được bao phủ inthis phần; appliction về các log độ lớn góc (Nichols) sơ đồ được bao phủ trong Sec. 8.17.