长春工业大学电气与电子工程学院自动控制原理课件 第七章（1）.pptVIP

第七章 非线性控制系统分析;二、教学目的及要求 通过学习本章，使学生掌握描述函数法与相平面法分析非线性系统的理论基础与应用。 要求作到：重点内容牢固掌握与应用，难点内容认真理解与理会，自学内容掌握理想及使用方法，自学应与重点内容同样要求。;一、非线性的基本概念; 下面介绍的这些特性中，一些是组成控制系统的元件所固有的，如饱和特性，死区特性和滞环特性等，这些特性一般来说对控制系统的性能是不利的；另一些特性则是为了改善系统的性能而人为加入的，如继电器特性，变增益特性，在控制系统中加入这类特性，一般来说能使系统具有比线性系统更为优良的动态特性。;1、饱和特性;2、死区(不灵敏区)非线性;3、回环非线性;4、继电器特性;继电器特性的影响 理想继电控制系统最终多半处于自振工作状态。 可利用继电控制实现快速跟踪?? 带死区的继电特性，将会增加系统的定位误差，对其他动态性能的影响，类似于死区、饱和非线性特性的综合效果。;变增益特性的影响 使系统在大误差信号时具有较大的增益，从而使系统响应迅速； 在小误差信号时具有较小的增益，从而提高系统的相对稳定性。 抑制高频低振幅噪声，提高系统响应控制信号的准确度。;三、非线性控制系统的特性;（2）在线性系统中，系统的稳定性只与其结构和参数有关，而与初始条件无关。对于线性定常系统，稳定性仅取决于特征根在s平面的分布。但非线性系统的稳定性除和系统的结构形式及参数有关外，还和初始条件有关。在不同的初始条件下，运动的最终状态可能完全不同。如有的系统初始值处于较小区域内时是稳定的，而当初始值处于较大区域内时则变为不稳定。;自持振荡：无外作用时非线性系统内部产生的稳定的等幅振 荡称为自持振荡，简称自振荡。;四、非线性系统的研究方法