Knowledge

Jury stability criterion

Source 📝

1335: 761: 1330:{\displaystyle {\begin{aligned}a_{0}\;\;&a_{1}\;\;&\dots \;\;&a_{n-1}\;\;&a_{n}\\a_{n}\;\;&a_{n-1}\;\;&\dots \;\;&a_{1}\;\;&a_{0}\\\left(a_{0}-a_{n}{\frac {a_{n}}{a_{0}}}\right)\;\;&\left(a_{1}-a_{n-1}{\frac {a_{n}}{a_{0}}}\right)\;\;&\dots \;\;&\left(a_{n-1}-a_{1}{\frac {a_{n}}{a_{0}}}\right)\;\;&0\\\left(a_{n-1}-a_{1}{\frac {a_{n}}{a_{0}}}\right)\;\;&\dots \;\;&\left(a_{1}-a_{n-1}{\frac {a_{n}}{a_{0}}}\right)\;\;&\left(a_{0}-a_{n}{\frac {a_{n}}{a_{0}}}\right)\;\;&0\\\end{aligned}}} 222: 766: 47:
requires that the system poles are located inside the unit circle centered at the origin, while the Routh-Hurwitz stability criterion requires that the poles are in the left half of the
1456: 1382: 749: 1556: 1503: 1409: 2095: 69: 707:
That is, the first row is constructed of the polynomial coefficients in order, and the second row is the first row in reverse order and conjugated.
40: 1562:
outside of the unit disc. This implies that the method can be stopped after the first negative value is found when checking for stability.
2110: 2082: 2057: 1570:
This method is very easy to implement using dynamic arrays on a computer. It also tells whether all the modulus of the roots (
1340:
The expansion of the table is continued in this manner until a row containing only one non-zero element is reached.
2174: 36: 1414: 1582:
contains the real coefficients of the original polynomial in the order from highest degree to lowest degree.
1346: 713: 1459: 2077:
Discrete-time control systems (2nd ed.), pg. 185. Prentice-Hall, Inc. Upper Saddle River, NJ, USA ©1995
2120:
Benidir, M. (1996). "On the root distribution of general polynomials with respect to the unit circle".
1508: 2129: 52: 44: 1473: 1559: 2158: 2078: 20: 31:
is a method of determining the stability of a linear discrete time system by analysis of the
2137: 751:
times the second row from the first row, and the fourth row is the third row with the first
1387: 2114: 2133: 1571: 24: 2060:, another stability criterion derived from Routh-Hurwitz (for continuous-time systems) 2168: 2141: 48: 217:{\displaystyle f(z)=a_{n}+a_{n-1}z^{1}+a_{n-2}z^{2}+\dots +a_{1}z^{n-1}+a_{0}z^{n}} 2148: 1575: 32: 1411:
for the 1st two rows. Then for 3rd and 4th row the coefficient changes (i.e.
2100: 1458:) . This can be viewed as the new polynomial which has one less 2159:
http://www.ticalc.org/archives/files/fileinfo/426/42696.html
63:
If the characteristic polynomial of the system is given by
710:
The third row of the table is calculated by subtracting
1511: 1476: 1417: 1390: 1349: 764: 716: 72: 1550: 1497: 1450: 1403: 1376: 1329: 755:elements reversed (as the final element is zero). 743: 216: 2091:For more details please check these references: 1797:// Take the last 2 rows and compute the next row 2149:http://www.laas.fr/~henrion/Papers/lyap.ps.gz 1743:// This is an/a0 as mentioned in the article. 1558:... that is negative, the polynomial has one 8: 2040:"All roots lie inside unit disc " 2101:Wikibooks on Control Systems - Jury's Test 2096:A note on the reduced Schur–Cohn criterion 1317: 1316: 1256: 1255: 1189: 1188: 1180: 1179: 1106: 1105: 1039: 1038: 1032: 1031: 965: 964: 890: 889: 876: 875: 869: 868: 849: 848: 821: 820: 801: 800: 794: 793: 780: 779: 227:then the table is constructed as follows: 39:. It is the discrete time analogue of the 1542: 1529: 1516: 1510: 1482: 1477: 1475: 1440: 1424: 1418: 1416: 1395: 1389: 1366: 1356: 1350: 1348: 1303: 1293: 1287: 1281: 1268: 1242: 1232: 1226: 1214: 1201: 1166: 1156: 1150: 1144: 1125: 1092: 1082: 1076: 1070: 1051: 1018: 1008: 1002: 990: 977: 951: 941: 935: 929: 916: 897: 883: 856: 842: 828: 808: 787: 773: 765: 763: 733: 723: 717: 715: 208: 198: 179: 169: 150: 134: 121: 105: 92: 71: 1451:{\displaystyle {\frac {b_{n-1}}{b_{0}}}} 229: 2070: 1578:) lie inside the unit disc. The vector 1377:{\displaystyle {\frac {a_{n}}{a_{0}}}} 744:{\displaystyle {\frac {a_{n}}{a_{0}}}} 51:. The Jury criterion is named after 7: 14: 2161:(TI-83+/84+ graphing calculators) 1551:{\displaystyle a_{0},b_{0},c_{0}} 41:Routh–Hurwitz stability criterion 82: 76: 1: 2142:10.1016/0165-1684(96)00077-1 1498:{\displaystyle {a_{0}}>0} 1587:/* vvd is the jury array */ 2191: 2058:Liénard–Chipart criterion 37:characteristic polynomial 2106:For advanced resources: 1584: 1505:then for every value of 29:Jury stability criterion 2113:August 2, 2008, at the 1878:// reverse the next row 1659:// Store the second row 1935:// Check is done using 1608:// Store the first row 1552: 1499: 1452: 1405: 1378: 1331: 745: 218: 16:Electrical engineering 2154:For implementations: 1566:Sample implementation 1553: 1500: 1462:and then continuing. 1453: 1406: 1404:{\displaystyle a_{n}} 1379: 1332: 746: 219: 1509: 1474: 1415: 1388: 1347: 762: 714: 70: 2134:1996SigPr..53...75B 53:Eliahu Ibraham Jury 45:stability criterion 1548: 1495: 1448: 1401: 1374: 1327: 1325: 741: 214: 2122:Signal Processing 1446: 1372: 1309: 1248: 1172: 1098: 1024: 957: 739: 705: 704: 21:signal processing 2182: 2175:Stability theory 2145: 2085: 2075: 2047: 2044: 2041: 2038: 2035: 2032: 2029: 2026: 2023: 2020: 2017: 2014: 2011: 2008: 2005: 2002: 1999: 1996: 1993: 1990: 1987: 1984: 1981: 1978: 1975: 1972: 1969: 1966: 1963: 1960: 1957: 1954: 1951: 1948: 1945: 1942: 1939: 1936: 1933: 1930: 1927: 1924: 1921: 1918: 1915: 1912: 1909: 1906: 1903: 1900: 1897: 1894: 1891: 1888: 1885: 1882: 1879: 1876: 1873: 1870: 1867: 1864: 1861: 1858: 1855: 1852: 1849: 1846: 1843: 1840: 1837: 1834: 1831: 1828: 1825: 1822: 1819: 1816: 1813: 1810: 1807: 1804: 1801: 1798: 1795: 1792: 1789: 1786: 1783: 1780: 1777: 1774: 1771: 1768: 1765: 1762: 1759: 1756: 1753: 1750: 1747: 1744: 1741: 1738: 1735: 1732: 1729: 1726: 1723: 1720: 1717: 1714: 1711: 1708: 1705: 1702: 1699: 1696: 1693: 1690: 1687: 1684: 1681: 1678: 1675: 1672: 1669: 1666: 1663: 1660: 1657: 1654: 1651: 1648: 1645: 1642: 1639: 1636: 1633: 1630: 1627: 1624: 1621: 1618: 1615: 1612: 1609: 1606: 1603: 1600: 1597: 1594: 1591: 1588: 1581: 1557: 1555: 1554: 1549: 1547: 1546: 1534: 1533: 1521: 1520: 1504: 1502: 1501: 1496: 1488: 1487: 1486: 1457: 1455: 1454: 1449: 1447: 1445: 1444: 1435: 1434: 1419: 1410: 1408: 1407: 1402: 1400: 1399: 1383: 1381: 1380: 1375: 1373: 1371: 1370: 1361: 1360: 1351: 1336: 1334: 1333: 1328: 1326: 1315: 1311: 1310: 1308: 1307: 1298: 1297: 1288: 1286: 1285: 1273: 1272: 1254: 1250: 1249: 1247: 1246: 1237: 1236: 1227: 1225: 1224: 1206: 1205: 1178: 1174: 1173: 1171: 1170: 1161: 1160: 1151: 1149: 1148: 1136: 1135: 1104: 1100: 1099: 1097: 1096: 1087: 1086: 1077: 1075: 1074: 1062: 1061: 1030: 1026: 1025: 1023: 1022: 1013: 1012: 1003: 1001: 1000: 982: 981: 963: 959: 958: 956: 955: 946: 945: 936: 934: 933: 921: 920: 902: 901: 888: 887: 867: 866: 847: 846: 833: 832: 819: 818: 792: 791: 778: 777: 750: 748: 747: 742: 740: 738: 737: 728: 727: 718: 230: 223: 221: 220: 215: 213: 212: 203: 202: 190: 189: 174: 173: 155: 154: 145: 144: 126: 125: 116: 115: 97: 96: 2190: 2189: 2185: 2184: 2183: 2181: 2180: 2179: 2165: 2164: 2119: 2115:Wayback Machine 2089: 2088: 2076: 2072: 2067: 2054: 2049: 2048: 2045: 2042: 2039: 2036: 2033: 2030: 2027: 2024: 2021: 2018: 2015: 2012: 2009: 2006: 2003: 2000: 1997: 1994: 1991: 1988: 1985: 1982: 1979: 1976: 1973: 1970: 1967: 1964: 1961: 1958: 1955: 1952: 1949: 1946: 1943: 1940: 1937: 1934: 1931: 1928: 1925: 1922: 1919: 1916: 1913: 1910: 1907: 1904: 1901: 1898: 1895: 1892: 1889: 1886: 1883: 1880: 1877: 1874: 1871: 1868: 1865: 1862: 1859: 1856: 1853: 1850: 1847: 1844: 1841: 1838: 1835: 1832: 1829: 1826: 1823: 1820: 1817: 1814: 1811: 1808: 1805: 1802: 1799: 1796: 1793: 1790: 1787: 1784: 1781: 1778: 1775: 1772: 1769: 1766: 1763: 1760: 1757: 1754: 1751: 1748: 1745: 1742: 1739: 1736: 1733: 1730: 1727: 1724: 1721: 1718: 1715: 1712: 1709: 1706: 1703: 1700: 1697: 1694: 1691: 1688: 1685: 1682: 1679: 1676: 1673: 1670: 1667: 1664: 1661: 1658: 1655: 1652: 1649: 1646: 1643: 1640: 1637: 1634: 1631: 1628: 1625: 1622: 1619: 1616: 1613: 1610: 1607: 1604: 1601: 1598: 1595: 1592: 1589: 1586: 1579: 1568: 1538: 1525: 1512: 1507: 1506: 1478: 1472: 1471: 1468: 1436: 1420: 1413: 1412: 1391: 1386: 1385: 1362: 1352: 1345: 1344: 1324: 1323: 1318: 1299: 1289: 1277: 1264: 1263: 1259: 1257: 1238: 1228: 1210: 1197: 1196: 1192: 1190: 1181: 1162: 1152: 1140: 1121: 1120: 1116: 1113: 1112: 1107: 1088: 1078: 1066: 1047: 1046: 1042: 1040: 1033: 1014: 1004: 986: 973: 972: 968: 966: 947: 937: 925: 912: 911: 907: 904: 903: 893: 891: 879: 877: 870: 852: 850: 838: 835: 834: 824: 822: 804: 802: 795: 783: 781: 769: 760: 759: 729: 719: 712: 711: 695: 687: 679: 658: 650: 642: 634: 613: 605: 597: 589: 545: 534: 523: 503: 489: 481: 466: 458: 447: 436: 418: 407: 393: 385: 372: 364: 353: 342: 331: 316: 306: 292: 284: 276: 204: 194: 175: 165: 146: 130: 117: 101: 88: 68: 67: 61: 17: 12: 11: 5: 2188: 2186: 2178: 2177: 2167: 2166: 2163: 2162: 2152: 2151: 2146: 2117: 2104: 2103: 2098: 2087: 2086: 2069: 2068: 2066: 2063: 2062: 2061: 2053: 2050: 2046:"no" 1585: 1567: 1564: 1545: 1541: 1537: 1532: 1528: 1524: 1519: 1515: 1494: 1491: 1485: 1481: 1467: 1466:Stability test 1464: 1443: 1439: 1433: 1430: 1427: 1423: 1398: 1394: 1369: 1365: 1359: 1355: 1338: 1337: 1322: 1319: 1314: 1306: 1302: 1296: 1292: 1284: 1280: 1276: 1271: 1267: 1262: 1258: 1253: 1245: 1241: 1235: 1231: 1223: 1220: 1217: 1213: 1209: 1204: 1200: 1195: 1191: 1187: 1184: 1182: 1177: 1169: 1165: 1159: 1155: 1147: 1143: 1139: 1134: 1131: 1128: 1124: 1119: 1115: 1114: 1111: 1108: 1103: 1095: 1091: 1085: 1081: 1073: 1069: 1065: 1060: 1057: 1054: 1050: 1045: 1041: 1037: 1034: 1029: 1021: 1017: 1011: 1007: 999: 996: 993: 989: 985: 980: 976: 971: 967: 962: 954: 950: 944: 940: 932: 928: 924: 919: 915: 910: 906: 905: 900: 896: 892: 886: 882: 878: 874: 871: 865: 862: 859: 855: 851: 845: 841: 837: 836: 831: 827: 823: 817: 814: 811: 807: 803: 799: 796: 790: 786: 782: 776: 772: 768: 767: 736: 732: 726: 722: 703: 702: 700: 698: 696: 693: 688: 685: 680: 677: 672: 664: 663: 661: 659: 656: 651: 648: 643: 640: 635: 632: 627: 619: 618: 616: 614: 611: 606: 603: 598: 595: 590: 587: 582: 574: 573: 570: 567: 564: 561: 558: 555: 551: 550: 548: 546: 543: 538: 535: 529: 524: 518: 513: 509: 508: 506: 504: 498: 493: 490: 487: 482: 479: 474: 470: 469: 467: 464: 459: 456: 451: 448: 442: 437: 431: 426: 422: 421: 419: 413: 408: 402: 397: 394: 391: 386: 383: 378: 374: 373: 370: 365: 362: 357: 354: 348: 343: 337: 332: 327: 322: 318: 317: 312: 307: 301: 296: 293: 290: 285: 282: 277: 274: 269: 265: 264: 259: 254: 249: 244: 239: 234: 225: 224: 211: 207: 201: 197: 193: 188: 185: 182: 178: 172: 168: 164: 161: 158: 153: 149: 143: 140: 137: 133: 129: 124: 120: 114: 111: 108: 104: 100: 95: 91: 87: 84: 81: 78: 75: 60: 57: 25:control theory 15: 13: 10: 9: 6: 4: 3: 2: 2187: 2176: 2173: 2172: 2170: 2160: 2157: 2156: 2155: 2150: 2147: 2143: 2139: 2135: 2131: 2127: 2123: 2118: 2116: 2112: 2109: 2108: 2107: 2102: 2099: 2097: 2094: 2093: 2092: 2084: 2083:0-13-034281-5 2080: 2074: 2071: 2064: 2059: 2056: 2055: 2051: 1583: 1577: 1573: 1565: 1563: 1561: 1543: 1539: 1535: 1530: 1526: 1522: 1517: 1513: 1492: 1489: 1483: 1479: 1465: 1463: 1461: 1441: 1437: 1431: 1428: 1425: 1421: 1396: 1392: 1367: 1363: 1357: 1353: 1341: 1320: 1312: 1304: 1300: 1294: 1290: 1282: 1278: 1274: 1269: 1265: 1260: 1251: 1243: 1239: 1233: 1229: 1221: 1218: 1215: 1211: 1207: 1202: 1198: 1193: 1185: 1183: 1175: 1167: 1163: 1157: 1153: 1145: 1141: 1137: 1132: 1129: 1126: 1122: 1117: 1109: 1101: 1093: 1089: 1083: 1079: 1071: 1067: 1063: 1058: 1055: 1052: 1048: 1043: 1035: 1027: 1019: 1015: 1009: 1005: 997: 994: 991: 987: 983: 978: 974: 969: 960: 952: 948: 942: 938: 930: 926: 922: 917: 913: 908: 898: 894: 884: 880: 872: 863: 860: 857: 853: 843: 839: 829: 825: 815: 812: 809: 805: 797: 788: 784: 774: 770: 758: 757: 756: 754: 734: 730: 724: 720: 708: 701: 699: 697: 692: 689: 684: 681: 676: 673: 670: 666: 665: 662: 660: 655: 652: 647: 644: 639: 636: 631: 628: 625: 621: 620: 617: 615: 610: 607: 602: 599: 594: 591: 586: 583: 580: 576: 575: 571: 568: 565: 562: 559: 556: 553: 552: 549: 547: 542: 539: 536: 532: 528: 525: 521: 517: 514: 511: 510: 507: 505: 501: 497: 494: 491: 486: 483: 478: 475: 472: 471: 468: 463: 460: 455: 452: 449: 445: 441: 438: 434: 430: 427: 424: 423: 420: 416: 412: 409: 405: 401: 398: 395: 390: 387: 382: 379: 376: 375: 369: 366: 361: 358: 355: 351: 347: 344: 340: 336: 333: 330: 326: 323: 320: 319: 315: 311: 308: 304: 300: 297: 294: 289: 286: 281: 278: 273: 270: 267: 266: 263: 260: 258: 255: 253: 250: 248: 245: 243: 240: 238: 235: 232: 231: 228: 209: 205: 199: 195: 191: 186: 183: 180: 176: 170: 166: 162: 159: 156: 151: 147: 141: 138: 135: 131: 127: 122: 118: 112: 109: 106: 102: 98: 93: 89: 85: 79: 73: 66: 65: 64: 58: 56: 54: 50: 49:complex plane 46: 42: 38: 34: 30: 26: 22: 2153: 2128:(1): 75–82. 2125: 2121: 2105: 2090: 2073: 1569: 1469: 1342: 1339: 752: 709: 706: 690: 682: 674: 668: 653: 645: 637: 629: 623: 608: 600: 592: 584: 578: 540: 530: 526: 519: 515: 499: 495: 484: 476: 461: 453: 443: 439: 432: 428: 414: 410: 403: 399: 388: 380: 367: 359: 349: 345: 338: 334: 328: 324: 313: 309: 302: 298: 287: 279: 271: 261: 256: 251: 246: 241: 236: 226: 62: 33:coefficients 28: 18: 43:. The Jury 2065:References 1887:push_back 1836:push_back 1806:push_back 1647:push_back 1596:push_back 1429:− 1343:Note the 1275:− 1219:− 1208:− 1186:… 1138:− 1130:− 1064:− 1056:− 1036:… 995:− 984:− 923:− 873:… 861:− 813:− 798:… 184:− 160:⋯ 139:− 110:− 2169:Category 2111:Archived 2052:See also 2130:Bibcode 1848:reverse 1611:reverse 1572:complex 35:of its 2081:  1707:double 1460:degree 59:Method 27:, the 2007:break 1998:<= 1926:break 1860:begin 1701:clear 1623:begin 2079:ISBN 2043:else 2034:size 1968:size 1959:< 1911:size 1875:()); 1824:mult 1776:size 1767:< 1722:size 1710:mult 1638:()); 1576:real 1574:and 1560:root 1490:> 572:... 23:and 2138:doi 2037:()) 2028:vvd 1995:vvd 1971:(); 1962:vvd 1938:for 1881:vvd 1872:end 1863:(), 1830:vvd 1818:vvd 1812:vvd 1770:vvd 1746:for 1737:vvd 1716:vvd 1704:(); 1662:for 1641:vvd 1635:end 1626:(), 1590:vvd 1470:If 1384:is 569:... 566:... 563:... 560:... 557:... 554:... 537:... 492:... 450:... 396:... 356:... 295:... 233:row 19:In 2171:: 2136:. 2126:53 2124:. 2025:== 2016:if 1989:if 1977:+= 1917:== 1914:() 1899:if 1896:); 1845:); 1827:); 1791:++ 1782:-1 1779:() 1728:-1 1725:() 1683:+= 1677:;; 1656:); 1605:); 671:−3 626:−4 581:−5 533:−3 522:−2 502:−2 446:−2 435:−1 417:−1 406:−2 352:−2 341:−1 305:−1 55:. 2144:. 2140:: 2132:: 2031:. 2022:i 2019:( 2013:} 2010:; 2004:) 2001:0 1992:( 1986:{ 1983:) 1980:2 1974:i 1965:. 1956:i 1953:; 1950:0 1947:= 1944:i 1941:( 1932:} 1929:; 1923:) 1920:1 1908:. 1905:v 1902:( 1893:v 1890:( 1884:. 1869:. 1866:v 1857:. 1854:v 1851:( 1842:v 1839:( 1833:. 1821:* 1815:- 1809:( 1803:. 1800:v 1794:) 1788:j 1785:; 1773:. 1764:j 1761:; 1758:0 1755:= 1752:j 1749:( 1740:; 1734:/ 1731:] 1719:. 1713:= 1698:. 1695:v 1692:{ 1689:) 1686:2 1680:i 1674:2 1671:= 1668:i 1665:( 1653:v 1650:( 1644:. 1632:. 1629:v 1620:. 1617:v 1614:( 1602:v 1599:( 1593:. 1580:v 1544:0 1540:c 1536:, 1531:0 1527:b 1523:, 1518:0 1514:a 1493:0 1484:0 1480:a 1442:0 1438:b 1432:1 1426:n 1422:b 1397:n 1393:a 1368:0 1364:a 1358:n 1354:a 1321:0 1313:) 1305:0 1301:a 1295:n 1291:a 1283:n 1279:a 1270:0 1266:a 1261:( 1252:) 1244:0 1240:a 1234:n 1230:a 1222:1 1216:n 1212:a 1203:1 1199:a 1194:( 1176:) 1168:0 1164:a 1158:n 1154:a 1146:1 1142:a 1133:1 1127:n 1123:a 1118:( 1110:0 1102:) 1094:0 1090:a 1084:n 1080:a 1072:1 1068:a 1059:1 1053:n 1049:a 1044:( 1028:) 1020:0 1016:a 1010:n 1006:a 998:1 992:n 988:a 979:1 975:a 970:( 961:) 953:0 949:a 943:n 939:a 931:n 927:a 918:0 914:a 909:( 899:0 895:a 885:1 881:a 864:1 858:n 854:a 844:n 840:a 830:n 826:a 816:1 810:n 806:a 789:1 785:a 775:0 771:a 753:n 735:0 731:a 725:n 721:a 694:0 691:q 686:1 683:q 678:2 675:q 669:n 667:2 657:0 654:p 649:1 646:p 641:2 638:p 633:3 630:p 624:n 622:2 612:3 609:p 604:2 601:p 596:1 593:p 588:0 585:p 579:n 577:2 544:0 541:c 531:n 527:c 520:n 516:c 512:6 500:n 496:c 488:1 485:c 480:0 477:c 473:5 465:0 462:b 457:1 454:b 444:n 440:b 433:n 429:b 425:4 415:n 411:b 404:n 400:b 392:1 389:b 384:0 381:b 377:3 371:0 368:a 363:1 360:a 350:n 346:a 339:n 335:a 329:n 325:a 321:2 314:n 310:a 303:n 299:a 291:2 288:a 283:1 280:a 275:0 272:a 268:1 262:z 257:z 252:z 247:z 242:z 237:z 210:n 206:z 200:0 196:a 192:+ 187:1 181:n 177:z 171:1 167:a 163:+ 157:+ 152:2 148:z 142:2 136:n 132:a 128:+ 123:1 119:z 113:1 107:n 103:a 99:+ 94:n 90:a 86:= 83:) 80:z 77:( 74:f

Index

signal processing
control theory
coefficients
characteristic polynomial
Routh–Hurwitz stability criterion
stability criterion
complex plane
Eliahu Ibraham Jury
degree
root
complex
real
Liénard–Chipart criterion
ISBN
0-13-034281-5
A note on the reduced Schur–Cohn criterion
Wikibooks on Control Systems - Jury's Test
Archived
Wayback Machine
Bibcode
1996SigPr..53...75B
doi
10.1016/0165-1684(96)00077-1
http://www.laas.fr/~henrion/Papers/lyap.ps.gz
http://www.ticalc.org/archives/files/fileinfo/426/42696.html
Category
Stability theory

Text is available under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License. Additional terms may apply.