Важность исследования корней системы и корневого годографа приводит к необходимости исследовать и чувствительность этих косвенных показателей качества системы.
Определение. Если передаточная функция системы может быть представлена в виде:
(1)
где ri – i-тый корень системы, zj-j-тый нуль системы, K1 –коэффициент усиления системы, то чувствительность i-того корня характеристического уравнения системы к параметру K определяется по формуле
== (2)
Корневая чувствительность связывает изменение положения корня на s- плоскости с изменением параметра системы автоматического управления.
Соотношение между логарифмической чувствительностью системы к параметру K и чувствительностью корней :
=- (3)
при условии, что нули T(s) не зависят от параметра К, т. е.
=0 (4)
Для определения логарифмической чувствительности надо взять производную T(s) по параметру К. В частном случае, когда коэффициент усиления системы не зависит от параметра К, непосредственная связь между двумя чувствительностями:
=- (5)
Чувствительность корня характеристического уравнения системы можно оценить, воспользовавшись методом корневого годографа. Пусть уже построены линии корней, соответствующие изменению параметра К. Необходимо придать параметру К малое конечное приращение К и оценить новое положение корня ri+ri. В соответствии с (1) имеем:
(6)
Это выражение является аппроксимацией действительного значения чувствительности, которое может быть получено при ΔK0.
Для практических расчетов используют две формулы:
Чувствительность системы к вариации параметра:
= (7)
где α – параметр, T – передаточная функция замкнутой системы.
Чувствительность корня к вариации параметра:
= (8)