[工学]7清华自动控制原理课件.pdf

自动控制原理 自动控制原理 第七章 非线性系统分析 第七章 非线性系统分析 东北大学 王建辉 顾树生 主编 杨自厚 主审 第7章 非线性系统分析 第7章 非线性系统分析 主要内容 非线性系统动态过程的特点 非线性环节及其对系统结构的影响 非线性特性的描述函数 分析非线性系统的描述函数法 改善非线性系统性能的措施及非线性特 性的利用 相平面法 小结 2 第7章 非线性系统分析 第7章 非线性系统分析 学习重点 了解非线性系统的特点，掌握非线性 系统与线性系统的本质区别； 了解典型非线性环节的特点； 理解描述函数的基本概念，掌握描述 函数的计算方法； 掌握分析非线性系统的近似方法—— 描述函数法，能够应用描述函数法分 析非线性系统的稳定性。 3 7.1 非线性系统动态过程的特点 7.1 非线性系统动态过程的特点 1. 非线性系统的定义及种类 2. 几种典型的非线性特性 3. 非线性系统的稳定性 4. 非线性系统的运动形式 5. 非线性系统的自振 4 7.1 非线性系统动态过程的特点 7.1 非线性系统动态过程的特点 1. 非线性系统的定义及种类 （1）定义 含有非线性元件的系统，称之为非线性系统。 （2）非线性系统的分类 非本质非线性 能够用小偏差线性化方法进行线性化处理的非线性。 本质非线性 不能用小偏差线性化方法解决的非线性。 5 7.1 非线性系统动态过程的特点 7.1 非线性系统动态过程的特点 2. 几种典型的非线性特性 6 7.1 非线性系统动态过程的特点 7.1 非线性系统动态过程的特点 3. 非线性系统的稳定性 （1）非线性系统的稳定性，则除了与系统的结构、 参数有关外，很重要的一点是与系统起始 偏离的大小密切相连。 （2）不能笼统地泛指某个非线性系统稳定与否， 而必须明确是在什么条件、什么范围下的 稳定性。 7 7.1 非线性系统动态过程的特点 7.1 非线性系统动态过程的特点 4. 非线性系统的运动形式 （1）非线性系统在小偏离时单调变化，大偏离 时很可能就出现振荡。 （2）非线性系统的动态响应不服从叠加原理。 8 7.1 非线性系统动态过程的特点 7.1 非线性系统动态过程的特点 5. 非线性系统的自振 非线性系统的自振却在一定范围内能够长期 存在，不会由于参数的一些变化而消失。