自动控制原理课件_8__非线性系统1讲义-非线性系统概述

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1、o8-3(1)(4)o8-4(1)(3),o8-5o8-9o8-10(1)(2)o8-15,8-16,8-17o8-19作业作业12本章主要内容：本章主要内容：一、非线性控制系统概述一、非线性控制系统概述二、常见非线性特性及其对系统运动的影响二、常见非线性特性及其对系统运动的影响三、相平面法三、相平面法四、描述函数法四、描述函数法本章要求本章要求 :1 1、了解非线性系统的特点、了解非线性系统的特点2 2、掌握研究非线性系统相平面法、掌握研究非线性系统相平面法3 3、掌握研究非线性系统描述函数法、掌握研究非线性系统描述函数法 著名的范德波尔方程著名的范德波尔方程 具有非线性阻尼的非线性二阶系统

2、。具有非线性阻尼的非线性二阶系统。22 (1)0,xxxx自振是非线性系统特有的特有的运动形式线性系统不存在自激振荡。线性系统不存在自激振荡。对非线性系统分析研究的重点是对非线性系统分析研究的重点是：（1）系统是否稳定；）系统是否稳定；（2）有无自持振荡；（）有无自持振荡；（3）若存在自持振荡，确定自持振）若存在自持振荡，确定自持振荡的频率和振幅；（荡的频率和振幅；（4）研究消除或减弱自持振荡的方法。）研究消除或减弱自持振荡的方法。三、非线性系统的分析方法和研究内容三、非线性系统的分析方法和研究内容分析方法分析方法数值解法数值解法描述函数法描述函数法相平面法相平面法李雅普诺夫直接法李雅普诺夫直

3、接法波波夫法波波夫法常见非线性特性及其对系统运动的影响常见非线性特性及其对系统运动的影响1） 饱和特性饱和特性特征特征：当输入信号超出其线性范围后，输出信号不再随：当输入信号超出其线性范围后，输出信号不再随输入信号变化而保持恒定。输入信号变化而保持恒定。 输入输入 输出输出放大器的饱和输出特性、磁饱和、元件的行程限制、功率限放大器的饱和输出特性、磁饱和、元件的行程限制、功率限制等等。制等等。atxtxkaatxtxkty)()(sgn)()()(饱和特性对系统性能的影响饱和特性对系统性能的影响（1 1）使系统开环增益下降，对动态响应的平稳性有）使系统开环增益下降，对动态响应的平稳性有 利利,