19自控課件講義

1、狀態(tài)圖: (與狀態(tài)方程對(duì)應(yīng)，便于模擬實(shí)現(xiàn)） 放大器組成 積分器 綜合點(diǎn)，分支點(diǎn)例1： x = a x + b u sX(s) = aX(s)+bU(s) (零初始值） b aU(s)sX(s)X(s)+復(fù)頻域形式方框圖狀態(tài)圖:bau (t)x (0)x (t)時(shí)域形式U(s)sX(s)X(s)baX(s)1x(0)復(fù)頻域形式信號(hào)流圖u xxx狀態(tài)圖:X(s)U(s)sX(s)baX(s)1ba1u xxx傳遞函數(shù)狀態(tài)方程 x = ax+bu混合節(jié)點(diǎn)不能代表輸入變量，只有切斷混合節(jié)點(diǎn)的輸入信號(hào)，使之成為輸入節(jié)點(diǎn)，才能作為輸入變量。狀態(tài)圖的雙重性：狀態(tài)圖:例2：ya22a21a12a11b1c2u

2、x1x2x1x2狀態(tài)圖例3：能控標(biāo)準(zhǔn)型狀態(tài)圖能觀標(biāo)準(zhǔn)型2.6利用傳遞函數(shù)求解響應(yīng)為了不解微分方程，而知解的定性結(jié)果及特征。傳遞函數(shù)：（nm)零點(diǎn)極點(diǎn)D(s)為特征多項(xiàng)式，D(s)=0為特征方程零極點(diǎn)決定了系統(tǒng)的性能 (系統(tǒng)的階次和多項(xiàng)式表達(dá)時(shí)的系數(shù))2.6利用傳遞函數(shù)求解響應(yīng)輸出響應(yīng)為：為G(s)R(s)的極點(diǎn)，為 的重根系數(shù)可由留數(shù)定理得到當(dāng)無重根時(shí)(1)輸出響應(yīng)類型由極點(diǎn)決定。(1)輸出響應(yīng)幅值、相位受零點(diǎn)影響(決定于留數(shù)Ki大小和符號(hào)。)2.6利用傳遞函數(shù)求解響應(yīng)例1：輸入輸出例2：輸入零點(diǎn)零點(diǎn)極點(diǎn)12零極點(diǎn)相消作用2.6利用傳遞函數(shù)求解響應(yīng)例3：若則零點(diǎn)能阻斷輸入量中某一模態(tài)在輸出中出現(xiàn)（阻塞作用）第三章控制系統(tǒng)的定性分析 3.1系統(tǒng)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性的概念：穩(wěn)定 不穩(wěn)定 (振蕩、發(fā)散)穩(wěn)定性的分析方法Liapunov穩(wěn)定在狀態(tài)空間中對(duì)平衡狀態(tài)xe有限初始值 |xo - xe | 有限運(yùn)動(dòng)范圍 |x(t) - xe | (不發(fā)散)此定義適合非線性時(shí)變等系統(tǒng)3.1系統(tǒng)的穩(wěn)定性線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定：1，漸進(jìn)穩(wěn)定：有限初值最終回到平衡點(diǎn)線性定常系統(tǒng)漸進(jìn)穩(wěn)定的充要條件是它的特征方程的全部根均具有負(fù)實(shí)部或