自动控制原理课件月
1
第七章非线性系统内容提要V7. 1典型非线性特性V7.2描述函数法V7. 3相平面法V学习指导与小结
2 第七章 非线性系统 内容提要 ✓7.1 典型非线性特性 ✓7.2 描述函数法 ✓7.3 相平面法 ✓学习指导与小结
7.1典型非线性特性前面各章研究的都是线性系统，或者虽然是非线性系统，仍可进行线性化处理，从而可视为线性系统事实上，几乎所有的实际控制系统，都不可避免地带有某种程度的非线性、系统中只要具有一个非线性环节，就称为非线性系统。因此实际的控制系统大都是非线性系统。本章将主要讨论关于非线性系统的基本概念，以及两种基本分析方法：描述函数法和相平面法
3 ※7.1 典型非线性特性 前面各章研究的都是线性系统，或者虽然是非线 性系统，仍可进行线性化处理，从而可视为线性系统。 事实上，几乎所有的实际控制系统，都不可避免地带 有某种程度的非线性、系统中只要具有一个非线性环 节，就称为非线性系统。因此实际的控制系统大都是 非线性系统。本章将主要讨论关于非线性系统的基本 概念，以及两种基本分析方法：描述函数法和相平面 法
7.1典型非线性特性在控制系统中，若控制装置或元件其输入输出间的静特性曲线，不是一条直线，则称为非线性特性。如果这些非线性特性不能采用线性化的方法来处理，称这类非线性为本质非线性。为简化对问题的分析，通常将这些本质非线性特性用简单的折线来代替，称为典型非线性特性。y7. 1. 1典型非线性特性的种类M1．饱和特性k-aM,x>a0akx,/ x<≤ay=3-M-M,x<-a饱和特性在控制系统中是普遍存在的，常见的调节器就具有饱和特性
4 7.1 典型非线性特性 在控制系统中，若控制装置或元件其输入输出 间的静特性曲线，不是一条直线，则称为非线性特 性。如果这些非线性特性不能采用线性化的方法来 处理，称这类非线性为本质非线性。为简化对问题 的分析，通常将这些本质非线性特性用简单的折线 来代替，称为典型非线性特性。 7.1.1 典型非线性特性的种类 1．饱和特性 y x k a -a 0 M -M 饱和特性在控制系统中是普遍存在的，常见的调节 器就具有饱和特性
2．死区特性死区又称不灵敏区，在死区内虽有输入信号，但其输出为零。k0,/ x<a-ak(x-a),x>aV=3X0ak(x+a),x<-a3.滞环特性滞环特性表现为正向与反向特性不是重叠在一起，而是在输入一输出曲线上出现闭合环路。文称为间隙特性。5
5 2．死区特性 死区又称不灵敏区，在死区内虽有输入信号，但 其输出为零。 y x k a -a 0 0,| | ( ), ( ), x a y k x a x a k x a x a = − + − 3. 滞环特性 滞环特性表现为正向与反向特性不是重叠在一起 ，而是在输入—输出曲线上出现闭合环路。又称为间 隙特性