7.3非线性特性的描述函数法-成都理工大学工程技术学院.ppt

东北大学《自动控制原理》课程组 第7章 非线性系统分析 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 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 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 7.1 非线性系统动态过程的特点 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。 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 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 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 1. 不灵敏区（死区） 2. 饱和 3. 间隙 4. 摩擦 5. 继电器 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 1.不灵敏区（死区）特性 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 (1)当系统前向通道中串有死区特性的元件时，最主要的影响是增大了系统的稳态误差，降低了定位精度。 (2)减小了系统的开环增益，提高了系统的平稳性，减弱动态响应的振荡倾向。 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 2.饱和特性 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 (1) 降低了定位精度，增大了系统的静差。 (2) 使系统动态响应的振荡加剧，稳定性变坏。 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 (1)对随动系统而言，摩擦会增加静差，降低精度。 (2)在复现缓慢变化的低速指令时，会造成爬行现象，大大影响系统的低速平稳性。 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 7.2 非线性环节及其对系统结构的影响 (1) 理想继电控制系统最终多半处于自振工作状态。 (2) 可利用继电控制实现快速跟踪。 (3) 带死区的继电特性，将会增加系统的定位误差，对其他动态性能的影响，类似于死区、饱和非线性特性的综合效果。 7.3 非线性特性的描述函数法 1. 基本概念 2. 谐波线性化 3. 非线性特性的描述函数 4. 典型非线性特性的描述函数 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 7.3 非线性特性的描述函数法 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 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 7.4 分析非线性系统的描述函数法 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 7.4 分析非线性系统的描述函数法 7.4 分析非线性系统的描述函数法 7.4 分析非线性系统的描述函数法 7.4 分析非线性系统的描述函数法 7.4 分析非线性系统的描述函数法 3. 自振分析 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 7.4 分析非线性系统的描述函数法 7.4 分析非线性系统的描述函数法 7