收益率和相差率是分析飞行控制环路的重要指标,有助于确定飞机控制系统的稳定性和稳健性,了解如何计算这些利润率对于设计有效的控制战略至关重要。

理解增益边际

增益比值表示系统增益在系统变得不稳定前可以增加多少。它用分贝(dB)来测量。要找到增益比值,请确定相位移达到 -180 度的相位交叉频率。然后,确定此频率的增益。

收益率是作为相位交叉点上实际收益和收益之间的差额计算的。 正面收益率表明,系统可以容忍收益的某种增加而不会失去稳定性。

理解阶段边距

相位比值测量系统在到达不稳定性之前可引入多多的相位滞后。它以度数表示。要计算相位比值,请在开阔度传输函数的大小等于1(0 dB)时找到增益跨度频率。然后,用这个频率测量相位。

相差是实际相差与增益交叉频率的−180度之间的差值,较高相差表示系统更稳定,对扰动更强健.

使用 Bode 绘图计算边距

通常使用Bode图来可视化控制系统的频率响应。要计算增益和相位边距:

  • 将打开的函数转换到 Bode 图案上 。
  • 识别比值超过0 dB 的增益交叉频率。
  • 以此频率测量相差 。
  • 确定相位达到 -180度的相位交叉频率。
  • 确定此频率的增益, 以获取边距 。

这些测量值提供了评估飞行控制环的稳定性所需的幅度。