Module_5_Unit_4_ppt Unit4:非线性系统的描述函数法 东北大学《自动控制原理》课程组.

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Module_5_Unit_4_ppt Unit4:非线性系统的描述函数法 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 1. 系统的典型结构及基本条件 2. 非线性系统的稳定性分析 3. 自振分析 7.4 分析非线性系统的描述函数法 1. 系统的典型结构及基本条件 2. 非线性系统的稳定性分析 3. 自振分析 4. 非线性系统结构图的简化 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 1. 系统的典型结构及基本条件 (1)非线性系统的典型结构 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 (2)描述函数法对非线性系统的假设 ① 系统可归化为线性部分与非线性部分相串联的典型结构。 7.4 分析非线性系统的描述函数法 (2)描述函数法对非线性系统的假设 ① 系统可归化为线性部分与非线性部分相串联的典型结构。 ② 非线性部分输出中的高次谐波振幅小于基波振幅。 ③ 线性部分的低通滤波效应较好。 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 2. 非线性系统的稳定性分析 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 (1)非线性的负倒描述函数 非线性系统具有等幅振荡的周期运动的条件 非线性系统的负倒描述函数 7.4 分析非线性系统的描述函数法 (1)非线性的负倒描述函数 非线性系统具有等幅振荡的周期运动的条件 非线性系统的负倒描述函数 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 (2)相对描述函数和相对负倒描述函数 7.4 分析非线性系统的描述函数法 (2)相对描述函数和相对负倒描述函数 将描述函数中的部分非线性参数分离出来乘到线性部分中去,所剩部分中非线性参数都是以相对值形式出现的。 以带死区的继电特性为例: 相对描述函数 非线性特性的尺度系数 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 相对负倒描述函数 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 (3)非线性系统的稳定性判据 7.4 分析非线性系统的描述函数法 (3)非线性系统的稳定性判据 判据一 当系统线性部分的幅相特性曲线 包围非线性部分的负倒描述函数曲线 ,非线性系统不稳定。同理可得,如果 曲线不包围 ,则非线性系统稳定。 判据二 不被 曲线包围,系统稳定; 被 曲线包围,系统不稳定。 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 稳定系统 不稳定系统 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 3. 自振分析 (1)基本概念 ① 周期运动:在非线性系统中,如果存在一组参数(A,ω),满足下式 或 7.4 分析非线性系统的描述函数法 3. 自振分析 (1)基本概念 ① 周期运动:在非线性系统中,如果存在一组参数(A,ω),满足下式 或 则系统处于等幅振荡状态,称之为在一次近似下的周期运动。 ② 自振:稳定的周期运动叫做自振。 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 (2)自振分析 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 M1点附近的运动状态 M2点附近的运动状态 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 4. 非线性系统结构图的简化 (1)由两个并联的非线性部件和线性部分串联而成 7.4 分析非线性系统的描述函数法 4. 非线性系统结构图的简化 (1)由两个并联的非线性部件和线性部分串联而成 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 (2)当两个非线性环节串联时而成 东北大学《自动控制原理》课程组

7.4 分析非线性系统的描述函数法 (3)非线性部分被线性局部反馈所包围 东北大学《自动控制原理》课程组