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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1 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

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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 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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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

15 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

16 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