基于Labview的劳斯判据分析仪的设计.doc文档下载40页

，所以非常可行最终目标是要用软件编写个可视化的软件，其功能可以实现对劳斯判据数据进行分析，此分析仪可以从传递函数的分母多项式各项系数就能确定极点的位置，从而间接的判别系统的稳定性，这个软件对数据的分析将非常简单，只要输入相关参数，运行后就可以判断结果并输出相关数据和波形图，其显示结果以观察处理，这就减少了以前分析数据的很多步骤，对数据分析提供了很大方便。

让界面简洁明了，利用效率高。

关键问题怎样将的功能发挥到最好此次设计的软件要具有很好的利用价值解决思路充分利用各项功能，尽量使程序精简，版面美观简洁，让人目了然，操作简单可价值解决思路充分利用各项功能，尽量使程序精简，版面美观简洁，让人目了然，操作简单可行。

用效率高。

以观察处理，这就减少了以前分析数据的很多步骤，对数据分析提供了很大方便。

让界面简洁明了，利部分内容简介制原理课为必修课，我们已经学过，是门很好的开发虚拟仪的器软件，二者可以很好的结合，从而使劳斯判据分析过程更加快捷和方便，省时，不耗材，还简单实用，所以非常可行最终目标是要用软件编写个可视化的软件，其功能可以实现对劳斯判据数据进行分析，此分析仪可以从传递函数的分母多项式各项系数就能确定极点的位置，从而间接的判别系统的稳定性，这个软件对数据的分析将非常简单，只要输入相关参数，运行后就可以判断结果并输出相关数据和波形图，其显示结果以观察处理，这就减少了以前分析数据的很多步骤，对数据分析提供了很大方便。

让界面简洁明了，利用效率高。

关键问题怎样将的功能发挥到最好此次设计的软件要具有很好的利用价值解决思路充分利用各项功能，尽量使程序精简，版面美观简洁，让人目了然，操作简单可行。

在设计的过程中，使其算法尽量适合各种数据范围，从而达到以不变应万变。

可行性分析是个很好的虚拟仪器开发软件，面板简单而且易操作，完全可以实现本次研究的要求。

此次设计的软件既具有传统方法的分析作用，又有优于传统方法的特点。

首先，其开发环境简单，只需要台电脑和相关软件就可以，这给开发带来了很大方便其次，成本低，低廉的成本将使其有很大的利用市场再次，开发周期短，可以让其很快投入应用，则可以最大限度的实现其使用价值最后，操作简单，效率高，适用范围广，这将大大扩大了市场的需求量。

从以上分析可预测此款软件的设计很有必要，所以此设计方案非常可行。

二〇〇六年七月二十四日星期完成本课题的工作方案月日至月日按照要求，查找文献并撰写开题报告月日至月日熟悉基本知识，基本软件使用月日至月日程序设计仿真及作品实现，准备论文月日至月日对显示面板进行修改调试并美化月日至月日完善并修改毕业论文月日至月日准备答辩指导教师审阅意见指导教师签字年月日说明本报告必须由承担毕业论文设计课题任务的学生在毕业论文设计正式开始的第周周五之前撰写完成，并交指导教师审阅。

二〇〇六年七月二十四日星期西安邮电学院毕业设计论文成绩评定表学生姓名性别学号专业班级课题名称基于的劳斯判据分析仪的设计课题类型教学实践难度般毕业设计论文时间年月日月日指导教师职称工程师课题任务完成情况论文千字设计计算说明书千字图纸张其它含附件指导教师意见分项得分开题调研论证分课题质量论文内容分创新分论文撰写规范分学习态度分外文翻译分指导教师审阅成绩指导教师签字年月日评阅教师意见分项得分选题分开题调研论证分课题质量论文内容分创新分论文撰写规范分外文翻译分评阅成绩评阅教师签字年月日验收小组意见分项得分准备情况分毕业设计论文质量分操作回答问题分验收成绩验收教师组长签字年月日二〇〇六年七月二十四日星期答辩小组意见分项得分准备情况分陈述情况分回答问题分仪表分答辩成绩答辩小组组长签字年月日成绩计算方法填写本院系实用比例指导教师成绩评阅成绩验收成绩答辩成绩学生实得成绩百分制指导教师成绩评阅成绩验收成绩答辩成绩总评答辩委员会意见毕业论文设计总评成绩等级院系答辩委员会主任签字院系签章年月日备注西安邮电学院毕业论文设计成绩评定表续表二〇〇六年七月二十四日星期摘要引言虚拟仪器概述仪器的发展仪器的发展历程虚拟仪器发展历程虚拟仪器的分类与传统仪器的比较虚拟仪器软件体系概述简介应用程序构成用设计虚拟仪器的步骤劳斯判据概述概述劳斯赫尔维茨稳定判据劳斯阵列劳斯稳定判据的特殊情况劳斯稳定判据的应用基于劳斯判据分析仪设计与仿真基于的劳斯判据分析仪设计及介绍设计过程显示结构及作用介绍仿真实例般情况特殊情况结论致谢参考文献附录二〇〇六年七月二十四日星期摘要本文主要从虚拟仪器和劳斯判据为出发点进行相关论述，全面的介绍了虚拟仪器设计技术，并用软件仿真的方法设计了台劳斯判据分析仪，这是台虚拟仪器，它可以对劳斯判据进行验证和对传递函数进行稳定性分析。

这次设计主要利用现今最有代表性的图形化编辑软件，用它设计了个劳斯判据分析仪，此分析仪可以从传递函数的分母多项式各项系数就能确定极点的位置，从而间接的判别系统的稳定性除此之外，它还可以显示出极点的值，并且加入了阶跃响应，利于更好的观察系统的稳定性。

为了充分体现其对劳斯判据的验证，本文对劳斯判据的般情况和两个特殊情况都进行了运行验证，并和理论计算结果比较分析，从而得出其验证的准确性。

本文所介绍的劳斯判据分析仪是基于虚拟仪器的应用，其在对系统的稳定性判断时，非常方便，而且开发环境简单，投资少，修改方便，所以，在这方面的研究很有意义，这也为以后的学习研究打下了定基础。

关键词虚拟仪器劳斯判据稳定性极点二〇〇六年七月二十四日星期二〇〇六年七月二十四日星期程的，项系数组成第行，由，项系数组成。

劳斯表中以后各行的数值，需按劳斯表所示逐行计算，凡在运算过程中出现的空位，均置以零，这种过程直进行到第行为止，第行又第列有值，且正好等于特征方程最后项系数，表中系数排列呈上三角形。

稳定的充要条件是劳思阵列第列元素不改变符号。

按照劳斯稳定性判据，由特征方程所表征的线性系统稳定的充分且必要条件是劳斯表中第列各值为正。

如果劳斯表第列中出现小于零的数值，系统就不稳定，且第列各系数符号的改变次数，代表特征方程的正实部根的数目。

在的情况下，如果所有的顺序赫尔维茨行列式为正，则劳斯表中第列的所有元素必大于零。

劳斯稳定判据的特殊情况当应用劳斯稳定判据分析线性系统的稳定性时，有时会遇到两种特殊情况，使得劳斯表中的计算无法进行到底，因此需要进行相应的数学推理，处理的原则是不影响劳斯稳定判据的判别结果。

劳斯表中的行的第列为零，而其余各项不为零，或不全为零此时，计算劳斯表下行的第个元时，将出现无穷大，是劳斯稳定判据的运用失效。

例如其劳斯表为为了克服这种困难，可以用因子乘以原特征方程，其中可以为任意正数，再对新的特征方程应用劳斯稳定判据，可以防止上述特殊情况的出现。

例如以乘以原特征方程，得新特征方程为列出新劳斯表如下∞二〇〇六年七月二十四日星期由新劳斯表可知，第列有两次符号变化，故系统不稳定，且有两个正实部根。

劳斯表中出现全零行这种情况表明特征方程中存在些绝对值相同但符号相异的特征根。

例如，两个大小相等但符号相反的实根和或对共轭纯虚根，或者是对称于实轴的两对共轭复根。

当劳斯表中出现全零行时，可用全零行上面行的系数构造个辅助方程，并将辅助方程对复变量求导，用所得导数方程的系数取代全零行的元，便可按劳斯稳定判据的要求继续运算下去，直到得出完整的劳斯计算表。

辅助方程的次数通常为偶数，它表明数值相同但符号相反的根数。

所有那些数值相同但符号相异的根，均可由辅助方程求得。

例如特征方程，其劳斯表如下分析如下有大小相等符号相反的特征根时会出现全零行由零行的上行构成辅助方程对其求导得零行系数，继续计算劳斯表，如下二〇〇六年七月二十四日星期第列全大于零，所以系统稳定④解辅助方程得对称根得由综合除法或比较系数法可得另两个根综上，所以此系统临界稳定。

劳斯稳定判据的应用在线性控制系统中，劳斯判据主要用来判断系统的稳定性。

如果系统不稳定，则这种判据并不能直接指出是系统稳定的方法，如果系统稳定，则劳斯判据也不能保证系统具备满意的动态性能。

换句话说，劳斯判据不能表明系统特征根在平面上相对于虚轴的距离。

由高阶系统单位阶跃响应表达式可见，若负实部特征方程式的根紧靠虚轴，则由于的值很小，系统动态过程将具有缓慢的非周期特性或强烈的震荡特性。

为了使稳定的系统具有良好的动态响应，我们常常希望在左半平面上系统特征根的位置与虚轴之间有定的距离。

为此，可在左半平面上作条的垂线，而是系统特征根位置与虚轴之间的最小给定距离，通常称为给定稳定度，然后用新变量代入原系统特征方程，得到个以为变量的新特征方程，对新特征方程应用劳斯稳定判据，可以判别系统的特征根是否全部位于垂线之左。

此外，应用劳斯稳定判据还可以确定系统个或两个可调参数对系统稳定