西北工业大学自动控制原理课件 7.3 描述函数法(1).pptVIP

自动控制原理 课程回顾 自动控制原理 自动控制原理 （第 37 讲） §7.3.2 典型非线性特性的描述函数（1） §7.3.3 用描述函数法分析非线性系统（1） §7.3.3 用描述函数法分析非线性系统（2） §7.3.3 用描述函数法分析非线性系统（3） §7.3.3 用描述函数法分析非线性系统（4） 课程小结 自动控制原理 自动控制原理 西北工业大学自动化学院 自 动 控 制 原 理 教 学 组 本次课程作业(37) 7 — 9, 10 联系并准备实验10 §7.2 相平面法 （适合于二阶非线性系统） 7.2.1 相平面的基本概念 （相平面、相轨迹和相平面图） 7.2.2 相轨迹的性质 （斜率，奇点，运动方向，垂直过横轴） 7.2.3 相轨迹的绘制 （解析法 ，图解法(等倾斜线法)） 7.2.4 由相轨迹求时间解 （增量法） 7.2.5 二阶系统的相轨迹 （极点分布，奇点性质，相轨迹） 7.2.6 非线性系统相平面分析 (1)非本质非线性 平衡点分析，绘相平面图分析 (2)本质非线性 开关线，分区域绘相平面图 (3)控制系统 转换成相变量方程，绘相平面图 （第 37 讲） §7 非线性控制系统分析 §7.1 非线性控制系统概述 §7.2 相平面法 §7.3 描述函数法 §7.4 改善非线性系统性能的措施 §7 非线性控制系统分析 §7.3 描述函数法 §7.3 描述函数法（1） §7.3.1 描述函数基本概念 (1) 周期函数 y(t) 的傅氏级数展开 傅氏变换 §7.3 描述函数法（2） (2) 描述函数定义 输出基波： 输入： 描述函数N(A)的定义： 理想继电特性的描述函数： 演示 描述函数 举例：一般继电特性的描述函数： 理想继电特性： 死区继电特性： 纯滞环继电特性： 一般而言,描述函数 N(A)是A的函数,与频率w无关 非线性环节为单/非单值函数时,N(A)是实/复数,虚部为/不为0 描述函数 见P278 描述函数表 1 基本假设 ① 结构上：N(A), G(j?) 串联 ② N(A)奇对称,y1(t)幅值占优 ③ G(j?)低通滤波特性好 2 稳定性分析 （G(s):最小相角系统） 例1 理想继电特性的负倒描述函数 3 负倒描述函数 的绘制及其特点 不包围 包围 相交于 则系统 稳定 不稳定 可能自振 例2 纯滞环继电特性的负倒描述函数 3 的绘制及其特点 4 自振分析 (定性) 穿入 穿出 相切于 不是自振点 的点 对应半稳定 的周期运动 是自振点 自振分析 (举例) 演示 (1)基本假设 ① 结构上：N(A), G(j?) 串联 ② N(A)奇对称,y1(t)幅值占优 ③ G(j?)低通滤波特性好 (2)稳定性分析 (3)自振分析 不包围 包围 相交于 则系统 稳定 不稳定 可能自振 穿入 穿出 相切于 不是自振点 的点 对应半稳定 的周期运动 是自振点 1.描述函数的概念、定义 2.描述函数分析方法 定性分析 定量计算 本次课程作业(37) 7 — 9, 10 联系并准备实验10