自动控制原理-第二版-第8章 非线性控制系统分析.ppt

自动控制原理目录第1章绪论第2章自动控制系统的数学模型第3章自动控制系统时域分析第4章根轨迹法第5章频域分析法第6章自动控制系统的设计与校正第7章离散控制系统分析第8章非线性控制系统分析§§§,种类繁多线性系统只是在特定条件下的近似描述§(演示)饱和死区(不灵敏区)间隙继电特性第8章非线性控制系统分析§—线性系统理论原则上不能运用稳定性问题—不仅与自身结构参数,且与输入,初条件有关,平衡点可能不惟一nonlinear1自振运动—非线性系统特有的运动形式nonlinear6频率响应的复杂性—跳频响应,倍/分频响应,组合振荡(混沌)§*对系统的影响举例振荡性↓,s↓限制跟踪速度晶体管特性稳态误差ess↑滤除小幅值干扰电动机,仪表抑制系统发散容易导致自振开关特性§§:相轨迹:系统变量及其导数随时间变化在相平面上描绘出来的轨迹。由系统变量及其导数(如)构成的用以描述系统状态的平面。例1单位反馈系统(1)相平面和相轨迹(2)相轨迹的性质对于线性定常系统,原点是惟一的平衡点。运动方向上半平面—向右移动下半平面—向左移动顺时针运动通过横轴时,以90°穿越x轴奇点(平衡点):设系统方程为:相轨迹上斜率不确定的点极点分布(3)二阶系统的相轨迹奇点相迹图(演示)中心点稳定的焦点稳定的节点鞍点不稳定的焦点不稳定的节点极点分布奇点相迹图例3设系统方程为,求系统的平衡点xe,并判定平衡点附近相轨迹的性质。解令不稳定焦点线化特征方程鞍点例5系统方程为,分析系统的自由响应。解特征方程稳定焦点鞍点利用二阶线性系统的相轨迹分析一类非线性系统奇点极点开关线