第八章非线性控制系统分析PPT课件.ppt

第八章非线性控制系统分析发电机激磁曲线例:小偏差线性化法或者切线法非线性控制系统问题的引出一、非线性控制的概念非线性控制系统:当系统中含有一个或多个具有非线性特性的元件时,该系统称为非线性控制系统。非线性特性:指系统中某些元件的输入输出关系不是按线性规律变化。8-1非线性系统概述(P386)–线性域宽度k–线性域斜率符号函数(开关函数)二、典型非线性特性P389其中,饱和特性将使系统在大信号作用下的等效开环增益减小,降低稳态精度,但提高相对稳定性;在有些系统中利用饱和特性为信号限幅。问题:如图系统中连续串联两级具有饱和特性的元件,为充分应用两级饱和元件的线性区,则这两级饱和元件的线性区之间应该满足什么关系?rec+-(不灵敏区)特性a–死区宽度k–线性输出斜率死区特性将使系统等效开环增益减小,降低稳态性能,但提高相对稳定性;系统输出在时间上滞后,降低了系统的跟踪精度;可以滤去输入端的小扰动信号,提高抗干扰能力。问题:如图系统中连续串联两级具有死区特性的元件,则输入信号e至少要多大才使得系统有输出(或者总的死区宽度至少为多少)?rec+----人为特性(只需掌握3个化简的继电器特性)0Mhmhx(t)e(t)-M-mh-hh–继电器吸合电压mh–继电器释放电压M–继电器饱和输出0hx(t)e(t)-h-MM理想继电特性0e(t)x(t)-MM0hx(t)e(t)M-M-h死区继电特性滞环继电特性0Mhmhx(t)e(t)-M-mh----人为特性k1、k2–输出特性斜率a–切换点x(t)0k1a-ae(t)k2变增益特性使得系统在大误差信号作用下具有较大的增益,从而改善稳态性能;在小误差信号作用下,具有较小的增益,提高相对稳定性。