Nyquist stability criterion (original) (raw)
معيار نايكست للاستقرارية هو معيار فريد ومنتشر بكثرة من نوعه وضعه هاري نايكست ليتمكن من تحديد نظام تحكم ما، يعتمد المعيار التعامل مع للنظام ورسم حيث : G هي دالة H هي دالة التغذية الرجعية G*H هي دالة المسار المفتوح GH+1=0 هي الدالة المميزة للنظام. W هي التردد تجاوزا يتم رسم مخطط نايكست وهو رسم دالة المسار الأمامي في الإحداثيات الديكارتية لقيم التردد الزاوي المختلفة W الموجبة، يتم تحديد نوع النظام بالنظر إلى دالة المسار المفتوح فإذا كانت جميع أقطاب وأصفار الدالة إلى النصف الأيسر من مجال لابلاس كان النظام ذا طور هامد أما إذا كان هناك واحد منهما على الأقل في النصف الأيمن كان النظام ذا .
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dbo:abstract | معيار نايكست للاستقرارية هو معيار فريد ومنتشر بكثرة من نوعه وضعه هاري نايكست ليتمكن من تحديد نظام تحكم ما، يعتمد المعيار التعامل مع للنظام ورسم حيث : G هي دالة H هي دالة التغذية الرجعية G*H هي دالة المسار المفتوح GH+1=0 هي الدالة المميزة للنظام. W هي التردد تجاوزا يتم رسم مخطط نايكست وهو رسم دالة المسار الأمامي في الإحداثيات الديكارتية لقيم التردد الزاوي المختلفة W الموجبة، يتم تحديد نوع النظام بالنظر إلى دالة المسار المفتوح فإذا كانت جميع أقطاب وأصفار الدالة إلى النصف الأيسر من مجال لابلاس كان النظام ذا طور هامد أما إذا كان هناك واحد منهما على الأقل في النصف الأيمن كان النظام ذا . (ar) El Criteri de Nyquist, teorema de mostreig de Nyquist-Shannon, o teorema de mostreig de Whittaker-Nyquist-Kotelnikov-Shannon, o teorema de Nyquist, és un teorema fonamental de la teoria de la informació, que té un especial interès en l'àmbit de la telecomunicació. Va ser formulat en forma de conjectura per primera vegada per a Siemens l'any 1930 i per Harry Nyquist el 1932, i va ser demostrat formalment per Claude E. Shannon el 1949. Aquest criteri tracta sobre el mostreig, que no s'ha de confondre amb la quantificació, procés que segueix al del mostreig en la digitalització d'un senyal i que al contrari del mostreig no és reversible (es produeix una pèrdua d'informació en el procés de quantificació fins i tot en el cas teòric ideal, que es tradueix en una distorsió coneguda com a error/soroll de quantificació i que estableix un límit teòric superior a la relació senyal-soroll). Dit d'un altra manera, des del punt de vista del teorema les mostres discretes d'un senyal són valors exactes que encara no han sofert ni acotaments ni truncaments sobre una precisió determinada, cosa que succeeix, perquè encara no han sigut quantificades. Aquest teorema anuncia que: "La freqüència de mostreig mínima que es requereix per a realitzar una (de qualitat), ha de ser major que el doble de la freqüència de l'àudio del senyal analògic que s'intenta digitalitzar i/o gravar." En cas d'usar una freqüència inferior és possible obtenir un mostreig que no es correspon amb la mesura, mentre que si s'usa aquesta freqüència de mostreig es pot reproduir posteriorment i de forma unívoca el senyal a partir de les mostres preses. Si la freqüència més alta continguda en un senyal analògic és i el senyal es mostra a , llavors pot ser recuperat totalment a partir del seu mostreig usant la següent funció de interpolació: on són les mostres de . Cal notar que el concepte d'amplada de banda no necessàriament és sinònim del valor de la freqüència més alta en el senyal d'interès. Als senyals per als quals això sí que és cert se'ls anomena senyals de banda base, i no tots els senyals comparteixen tal característica (per exemple, les ones de radio en freqüència modulada). Si el criteri no és satisfet, existiran freqüències les quals el seu mostreig conicideix amb altres (l'anomenat aliasing). (ca) Nyqistovo kritérium stability rozhoduje o stabilitě zpětnovazebního obvodu na základě průběhu frekvenční charakteristiky obvodu s otevřenou zpětnovazební smyčkou. Lze odvodit, že obvod je stabilní jestliže: * frekvenční charakteristika neobklopuje kritický bod -1 * bod -1 leží vlevo od narůstající frekvence. Pokud kmitočtová charakteristika prochází bodem -1, je obvod na mezi stability. Toto kritérium publikoval roku 1932 Harry Nyquist pro zesilovače se zápornou zpětnou vazbou, později bylo zobecněno a užívá se i v teorii regulace. (cs) Das Stabilitätskriterium von Nyquist, auch Strecker-Nyquist-Kriterium, nach Harry Nyquist und Felix Strecker, ist ein Begriff aus dem Bereich der Regelungstechnik und der Systemtheorie. Das Nyquist-Kriterium beschreibt die Stabilität eines Systems mit Rückkopplung, z. B. eines Regelkreises. Beispiele für Regelkreise im Alltag sind der Tempomat im Auto oder die Temperaturregelung bei einem Heizkörper. (de) Le critère de stabilité de Nyquist est une règle graphique utilisée en automatique et en théorie de la stabilité, qui permet de déterminer si un système dynamique est stable. Il a été formulé indépendamment par deux électrotechniciens : l'Allemand Felix Strecker de Siemens en 1930 et l'Américain Harry Nyquist des Laboratoires Bell en 1932. Cette construction, qui exploite le diagramme de Nyquist des circuits à boucle ouverte, permet de se dispenser du calcul des pôles et des zéros des fonctions de transfert (bien qu'il faille connaître le nombre et le type des singularités du demi-plan réel). Elle s'applique à des circuits dont la fonction de transfert n'est pas nécessairement une fonction rationnelle, comme les boucles à retard. Contrairement au diagramme de Bode, il permet de travailler sur des fonctions de transferts à singularités réelles. En outre, il se généralise de façon naturelle aux systèmes multiplexés type « entrées multiples, sorties multiples », courants en avionique. Le critère de Nyquist est très largement employé en électronique et en régulation, sans préjudice d'autres domaines, pour la conception et l'étude des circuits à contre-réaction. Quoique le critère de Nyquist soit l'un des critères de stabilité les plus généraux, il ne s'applique qu'aux circuits linéaires stationnaires (LTI). Pour les circuits non linéaires, il faut recourir à des critères plus complexes comme ceux de Liapounov ou du . Malgré son caractère graphique, le critère de Nyquist ne suggère rien de concret sur le caractère stable ou instable d'un circuit : il n'indique pas comment modifier un circuit pour le rendre stable. De ce point de vue, des techniques moins générales comme le diagramme de Bode sont parfois plus utiles pour les concepteurs. (fr) In control theory and stability theory, the Nyquist stability criterion or Strecker–Nyquist stability criterion, independently discovered by the German electrical engineer at Siemens in 1930 and the Swedish-American electrical engineer Harry Nyquist at Bell Telephone Laboratories in 1932, is a graphical technique for determining the stability of a dynamical system. Because it only looks at the Nyquist plot of the open loop systems, it can be applied without explicitly computing the poles and zeros of either the closed-loop or open-loop system (although the number of each type of right-half-plane singularities must be known). As a result, it can be applied to systems defined by non-rational functions, such as systems with delays. In contrast to Bode plots, it can handle transfer functions with right half-plane singularities. In addition, there is a natural generalization to more complex systems with , such as control systems for airplanes. The Nyquist criterion is widely used in electronics and control system engineering, as well as other fields, for designing and analyzing systems with feedback. While Nyquist is one of the most general stability tests, it is still restricted to linear time-invariant (LTI) systems. Non-linear systems must use more complex stability criteria, such as Lyapunov or the circle criterion. While Nyquist is a graphical technique, it only provides a limited amount of intuition for why a system is stable or unstable, or how to modify an unstable system to be stable. Techniques like Bode plots, while less general, are sometimes a more useful design tool. (en) In teoria dei sistemi il criterio di stabilità di Nyquist è una tecnica grafica che determina la stabilità asintotica di un sistema dinamico in retroazione. Fu formulato nel 1932 da Harry Nyquist. Il criterio di Nyquist è largamente usato, per progettare e analizzare sistemi con feedback, in elettronica e in ingegneria dell'automazione, nonché in altri campi. Poiché si basa esclusivamente sul diagramma di Nyquist dei sistemi ad anello aperto, può essere applicato senza dover calcolare esplicitamente i poli e gli zeri del sistema ad anello chiuso o di quello ad anello aperto (è necessario però sapere il numero poli e zeri nel semipiano destro). Di conseguenza, può essere applicato a sistemi definiti da funzioni non razionali, come sistemi con ritardi. In contrasto con i diagrammi di Bode, esso può considerare sistemi descritti da funzioni di trasferimento con singolarità nel semipiano destro (con parte reale positiva). Inoltre, si può generalizzare facilmente a sistemi con multipli ingressi e multiple uscite, come il sistema di controllo di un aereo. Sebbene sia uno dei criteri più generali, è tuttavia limitato a sistemi lineari tempo-invarianti (LTI, anche detti sistemi dinamici lineari stazionari). (it) Kryterium Nyquista pozwala na określenie stabilności układu zamkniętego na podstawie badania charakterystyki amplitudowo-fazowej układu otwartego. Rozważany jest zamknięty układ regulacji: 1. * Zakłada się, że sprzężenie zwrotne w układzie zostaje rozłączone. 2. * Wyznacza się transmitancję operatorową otrzymanego układu otwartego: 3. * Zakłada się, że układ ma biegunów (miejsc zerowych mianownika transmitancji) w prawej półpłaszczyźnie zespolonej i biegunów w lewej (nie ma biegunów na osi urojonej). 4. * Transmitancję widmową układu otwartego oznacza się przez Jeżeli spełnione są powyższe założenia, to układ zamknięty jest stabilny wtedy i tylko wtedy, gdy przyrost argumentu wyrażenia przy zmianie w zakresie od do jest równy co zapisuje się następująco: (pl) Het Nyquist-stabiliteitscriterium, genoemd naar Harry Nyquist, is een simpele test voor de stabiliteit van een teruggekoppeld regelsysteem waarbij men het van het niet-teruggekoppelde systeem onderzoekt. Om de stabiliteit van een teruggekoppeld systeem direct te vinden is het doorgaans nodig de polen van de overdrachtsfunctie van het teruggekoppelde systeem te berekenen. Het Nyquist-stabiliteitscriterium daarentegen biedt een methode om de stabiliteit te vinden zonder deze polen te moeten berekenen. (nl) Критерий устойчивости Найквиста — Михайлова — один из способов судить об устойчивости замкнутой системы управления по амплитудно-фазовой частотной характеристике её разомкнутого состояния. Является одним из частотных критериев устойчивости. С помощью этого критерия оценить устойчивость весьма просто, без необходимости вычисления полюсов передаточной функции замкнутой системы. (ru) Na teoria de controle e na teoria da estabilidade, o critério de estabilidade de Nyquist, desenvolvida pelo engenheiro eletricista sueco-americano Harry Nyquist na Bell Telephone Laboratories em 1932 , é uma técnica gráfica para determinar a estabilidade de um sistema dinâmico. Uma vez obtido o gráfico de Nyquist dos sistemas de malha aberta se tem como computar os pólos e os zeros do sistema de malha fechado (embora o número de polos do sistema de malha aberta deve ser conhecido). Como resultado, é muito útil a sistemas definidos por funções não racionais, como sistemas com atrasos. O critério de Nyquist é amplamente utilizado na engenharia de sistemas eletrônicos e de controle, bem como em outros campos, para projetar e analisar sistemas com realimentação. Enquanto Nyquist é um dos testes de estabilidade mais gerais, ele ainda está restrito a sistemas lineares e invariantes no tempo (LTI). Os sistemas não lineares devem usar critérios de estabilidade mais complexos, como Lyapunov. Enquanto Nyquist é uma técnica gráfica, ele só fornece uma quantidade limitada de intuição para o porquê um sistema ser estável ou instável, ou como modificar um sistema instável para se manter estável. Técnicas como Bode, embora possam ser menos generalizadas, às vezes são uma ferramenta de design/projeto que é mais útil. (pt) 在控制理论和稳定性理论中,奈奎斯特稳定判据(英語:Nyquist stability criterion)是贝尔实验室的瑞典裔美国电气工程师哈里·奈奎斯特于1932年发现,用于确定動態系统稳定性的一种图形方法。由于它只需检查对应开环系统的奈奎斯特图,可以不必准确计算闭环或开环系统的零极点就可以使运用(虽然必须已知右半平面每一种类型的奇点的数目)。因此,他可以用在由无理函数定义的系统,如时滞系统。与波德圖相比,它可以处理右半平面有奇点的传递函数。此外,还可以很自然地推广到具有多个输入和多个输出的复杂系统,如飞机的控制系统。 奈奎斯特准则广泛应用于电子和控制工程以及其他领域中,用以设计、分析反馈系统。尽管奈奎斯特判据是最一般的稳定性测试之一,它还是限定在线性非時變(LTI)系统中。非线性系统必须使用更为复杂的稳定性判据,例如李雅普诺夫或圓判據。虽然奈奎斯特判据是一种图形方法,但它只能提供为何系统是稳定的或是不稳定的,或如何将一个系统改变得稳定的有限直观感受。而波德圖等方法尽管不太具有普遍性,有时却在设计中更加有用。 (zh) Критерій стійкості Найквіста — один із способів аналізу лінійної стаціонарної динамічної системи на стійкість. Поряд з критерієм стійкості Михайлова є представником сімейства частотних критеріїв стійкості, на відміну від алгебраїчних критеріїв, таких як критерій стійкості Рауса та критерій стійкості Гурвиця. Крите́рій На́йквіста: якщо система автоматичного управління стійка в розімкненому стані, то для її стійкості в замкненому стані необхідно і достатньо, щоб АФЧХ розімкненої системи W(jw) при зміні w від нуля до нескінченності не охоплювала точку з координатами (-1; j0) комплексної площини. При використанні даного критерію необхідно побудувати годограф Найквіста (амплітудно-фазова частотна характеристика) розімкненої системи і пересвідчитися, що годограф не охоплює точку з координатами (-1; j0). (uk) |
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Het Nyquist-stabiliteitscriterium daarentegen biedt een methode om de stabiliteit te vinden zonder deze polen te moeten berekenen. (nl) Критерий устойчивости Найквиста — Михайлова — один из способов судить об устойчивости замкнутой системы управления по амплитудно-фазовой частотной характеристике её разомкнутого состояния. Является одним из частотных критериев устойчивости. С помощью этого критерия оценить устойчивость весьма просто, без необходимости вычисления полюсов передаточной функции замкнутой системы. (ru) 在控制理论和稳定性理论中,奈奎斯特稳定判据(英語:Nyquist stability criterion)是贝尔实验室的瑞典裔美国电气工程师哈里·奈奎斯特于1932年发现,用于确定動態系统稳定性的一种图形方法。由于它只需检查对应开环系统的奈奎斯特图,可以不必准确计算闭环或开环系统的零极点就可以使运用(虽然必须已知右半平面每一种类型的奇点的数目)。因此,他可以用在由无理函数定义的系统,如时滞系统。与波德圖相比,它可以处理右半平面有奇点的传递函数。此外,还可以很自然地推广到具有多个输入和多个输出的复杂系统,如飞机的控制系统。 奈奎斯特准则广泛应用于电子和控制工程以及其他领域中,用以设计、分析反馈系统。尽管奈奎斯特判据是最一般的稳定性测试之一,它还是限定在线性非時變(LTI)系统中。非线性系统必须使用更为复杂的稳定性判据,例如李雅普诺夫或圓判據。虽然奈奎斯特判据是一种图形方法,但它只能提供为何系统是稳定的或是不稳定的,或如何将一个系统改变得稳定的有限直观感受。而波德圖等方法尽管不太具有普遍性,有时却在设计中更加有用。 (zh) El Criteri de Nyquist, teorema de mostreig de Nyquist-Shannon, o teorema de mostreig de Whittaker-Nyquist-Kotelnikov-Shannon, o teorema de Nyquist, és un teorema fonamental de la teoria de la informació, que té un especial interès en l'àmbit de la telecomunicació. Va ser formulat en forma de conjectura per primera vegada per a Siemens l'any 1930 i per Harry Nyquist el 1932, i va ser demostrat formalment per Claude E. Shannon el 1949. Aquest teorema anuncia que: on són les mostres de . (ca) Le critère de stabilité de Nyquist est une règle graphique utilisée en automatique et en théorie de la stabilité, qui permet de déterminer si un système dynamique est stable. Il a été formulé indépendamment par deux électrotechniciens : l'Allemand Felix Strecker de Siemens en 1930 et l'Américain Harry Nyquist des Laboratoires Bell en 1932. Cette construction, qui exploite le diagramme de Nyquist des circuits à boucle ouverte, permet de se dispenser du calcul des pôles et des zéros des fonctions de transfert (bien qu'il faille connaître le nombre et le type des singularités du demi-plan réel). Elle s'applique à des circuits dont la fonction de transfert n'est pas nécessairement une fonction rationnelle, comme les boucles à retard. 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In contrast to Bode plots, it can handle transfer functions (en) In teoria dei sistemi il criterio di stabilità di Nyquist è una tecnica grafica che determina la stabilità asintotica di un sistema dinamico in retroazione. Fu formulato nel 1932 da Harry Nyquist. Il criterio di Nyquist è largamente usato, per progettare e analizzare sistemi con feedback, in elettronica e in ingegneria dell'automazione, nonché in altri campi. Sebbene sia uno dei criteri più generali, è tuttavia limitato a sistemi lineari tempo-invarianti (LTI, anche detti sistemi dinamici lineari stazionari). (it) Na teoria de controle e na teoria da estabilidade, o critério de estabilidade de Nyquist, desenvolvida pelo engenheiro eletricista sueco-americano Harry Nyquist na Bell Telephone Laboratories em 1932 , é uma técnica gráfica para determinar a estabilidade de um sistema dinâmico. Uma vez obtido o gráfico de Nyquist dos sistemas de malha aberta se tem como computar os pólos e os zeros do sistema de malha fechado (embora o número de polos do sistema de malha aberta deve ser conhecido). Como resultado, é muito útil a sistemas definidos por funções não racionais, como sistemas com atrasos. (pt) Kryterium Nyquista pozwala na określenie stabilności układu zamkniętego na podstawie badania charakterystyki amplitudowo-fazowej układu otwartego. Rozważany jest zamknięty układ regulacji: 1. * Zakłada się, że sprzężenie zwrotne w układzie zostaje rozłączone. 2. * Wyznacza się transmitancję operatorową otrzymanego układu otwartego: 3. * Zakłada się, że układ ma biegunów (miejsc zerowych mianownika transmitancji) w prawej półpłaszczyźnie zespolonej i biegunów w lewej (nie ma biegunów na osi urojonej). 4. * Transmitancję widmową układu otwartego oznacza się przez (pl) Критерій стійкості Найквіста — один із способів аналізу лінійної стаціонарної динамічної системи на стійкість. Поряд з критерієм стійкості Михайлова є представником сімейства частотних критеріїв стійкості, на відміну від алгебраїчних критеріїв, таких як критерій стійкості Рауса та критерій стійкості Гурвиця. 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