Согласно критерию Найквиста система находится на колебательной границе устойчивости, если амплитудно-фазовая характеристика разомкнутого контура проходит через точку . Следовательно, условием существования автоколебаний является равенство:
(4.58)
или
(4.59)
Левая часть уравнения (4.59) представляет собой АФХ линейной части, а правя – обратную характеристику нелинейного элемента, взятую с противоположным знаком.
Уравнение (4.59) можно решить графически. Строится два графика , точки пересечения этих графиков определяют режимы колебаний с постоянной амплитудой и частотой.
Для определения режима автоколебаний пользуются следующим правилом:
Если точка на графике , близкая к точке пересечения, но сдвинутая в сторону увеличения параметра не охватывается графиком , то колебания являются устойчивыми, в противном случае – неустойчивыми.