Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабы / Bruhanov_DCKS_Lab.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
26.01.2024
Размер:
832.17 Кб
Скачать

y1 (n +1)= y2 (n)

y2 (n +1)= −1,

y1 (n +1)= y2 (n)

y2 (n +1)= b1 y2 (n)+b2 y1 (n)

и

y1 (n +1)= y2 (n)

y2 (n +1)=1 .

(3)

(4)

(5)

Рассмотрим возможные движения в системе.

2.Затухающие колебания

1.Пусть b1 =b2 = 25 . Уравнения прямых MN и PG имеют

соответственно вид y2 = −y1 52 . Соответствующее этому сочетанию параметров b1 , b2 расположение областей I–III на

плоскости состояний показано на рис. 3 а.

Из этого рисунка видно, что квадрат ABCD полностью располагается в области II. Поскольку параметрыb1 , b2 выбраны

внутри треугольника устойчивости, все движения стремятся к началу

координат. Следовательно, система имеет единственное состояние

равновесия – состояние покоя, и оно асимптотически устойчиво.

 

Определим область значений параметров (b1 , b2 ), когда на

плоскости состояний квадрат

ABCD располагается в области

II.

Согласно табл. 1 для точки A выполняются условия

 

1 < b1 +b2 <1,

 

т.е.

 

 

 

b

> −b 1

(6)

 

2

1

b2 < −b1 +1,

 

а для точки B имеем

 

 

 

1 < −b1 +b2 <1,

 

т.е.

 

 

 

b

> b 1

(7)

 

2

1

b2 < b1 +1.

 

65

Нетрудно показать, что для точек C и D должны выполняться

условия (6) и (7) соответственно. Искомая область параметров

(b1 , b2 )

изображена заштрихованной на рис. 3 б.

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

2

 

III

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

1

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

-2

-1

0

1

2

y1

 

 

 

 

 

 

G

 

 

C

-1

B

 

 

 

 

 

II

 

 

 

I

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

-1

 

1

b1

 

 

 

 

-1

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

Рис. 3

 

 

 

 

66

 

 

 

 

 

 

2. Пусть b1 =1, b2 = −12 . Уравнения прямых MN и PG имеют соответственно вид y2 =12 y1 1. Расположение областей I–III на плоскости (y1 , y2 ) показано на рис. 4а. Поскольку параметры

системы выбраны внутри треугольника устойчивости, движения, начинающиеся в области II, стремятся к началу координат.

 

 

y2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

III

D

 

A

G

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

P -2

-1

0

1

2

y1

II

C

-1

B

I

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2

 

 

 

 

b2

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

-1

0

 

 

2

b1

 

-1

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

Рис. 4

 

 

 

67

Если изображающая точка стартует из области I или III, то, в силу уравнений движения в этих областях (3) или (5) соответственно, она после первого шага оказывается в области II и далее стремится к началу координат. Следовательно, система имеет единственное состояние равновесия – состояние покоя, и оно асимптотически

устойчиво.

 

 

 

 

 

(b1 , b2 ),

Определим

область

значений

параметров

 

соответствующую

данному

расположению

областей

I–III

относительно квадрата ABCD

на плоскости

(y1, y2 ).

Согласно

табл. 1 для точки A выполняются условия (6), а для точки B имеем

т.е.

b1 +b2 1,

 

 

 

 

b2 b1 1.

 

 

 

(8)

 

 

 

 

Вследствие симметричности характеристики сумматора здесь и ниже условия для точек C и D совпадают с таковыми для точек A и B . Найденным условиям внутри треугольника устойчивости соответствует заштрихованная на рис. 4 б область.

3.

Пусть b1 = −1,

b2

= −1 2 . Уравнения

прямых

MN и PG

имеют

соответственно

вид

y2

= −1 2 y1 ±1. Расположение областей

I-III на

плоскости состояний

показано на

рис. 5 а.

Поскольку

параметры системы выбраны внутри треугольника устойчивости, движения, начинающиеся в области II, стремятся к началу координат.

Если изображающая точка стартует из области I или III, то после первого шага она оказывается в области II и далее стремится к началу координат. Следовательно, система имеет единственное состояние

равновесия – состояние покоя, и оно асимптотически устойчиво.

Определим

область

значений

параметров

(b1 , b2 ),

соответствующую данному расположению областей I–III на

плоскости состояний. Для точки A имеем

 

 

т.е.

 

b1 +b2 ≤ −1,

 

 

 

b2 ≤ −b1 1,

 

(9)

 

 

 

а для точки B выполняется условие (7). Искомая область параметров внутри треугольника устойчивости показана заштрихованной на рис. 5 б.

68

Соседние файлы в папке Лабы