線性系統(tǒng)綜合ppt課件-wenkub
2023-05-14 04:13:10 本頁面
【正文】 能指標(biāo) ,相應(yīng)得綜合問題稱為跟蹤問題。 – 對(duì)線性定常系統(tǒng) ,系統(tǒng)的穩(wěn)定性和各種性能的品質(zhì)指標(biāo) (如過渡過程的快速性、超調(diào)量、周期性 ),在很大程度上是由閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)位置所決定的。 2022/5/25 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 ? 對(duì)于非優(yōu)化型性能指標(biāo) ,按照對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)期望的運(yùn)動(dòng)形式從不同的角度去規(guī)定性能 ,可以有多種提法和形式。 ? 對(duì)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)被控系統(tǒng) ,在解析反饋控制規(guī)律難于求解的情形下 ,需要求系統(tǒng)的數(shù)值反饋控制規(guī)律或外部輸入函數(shù)的數(shù)值解序列 (開環(huán)控制輸入 )。 – 系統(tǒng)分析問題即為對(duì)已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù) ,以及確定好系統(tǒng)的外部輸入 (系統(tǒng)激勵(lì) )下 ,對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定性分析 ? 如能控性、能觀性、穩(wěn)定性等 – 和定量運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析 ? 如系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軌跡、系統(tǒng)的性能品質(zhì)指標(biāo)等。2022/5/25 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 6 線性系統(tǒng)綜合 2022/5/25 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 本 章 簡 介 ? 本章章討論線性系統(tǒng)的系統(tǒng)綜合問題。 – 的探討。 ? 系統(tǒng)綜合首先需要確定關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)形式，或關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)過程和目標(biāo)的某些特征的性能指標(biāo)函數(shù) ,然后據(jù)此確定控制規(guī)律。 – 常用的非優(yōu)化型性能指標(biāo)提法有以下幾種。 2022/5/25 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 – 因此 ,在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) ,設(shè)法使閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)位于 s平面上的一組合理的、具有所期望的性能品質(zhì)指標(biāo)的期望極點(diǎn)上 ,可以有效地改善系統(tǒng)的性能品質(zhì)指標(biāo)。 2022/5/25 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 ? 優(yōu)化型性能指標(biāo)一般定義為關(guān)于狀態(tài) x(t)和輸入 u(t)的積分型性能指標(biāo)函數(shù)或關(guān)于末態(tài) x(tf)的末值型性能指標(biāo)函數(shù)。 – 一個(gè)是控制的存在性問題 ,即所謂可綜合條件、控制規(guī)律存在條件。 ? 利用這些算法 ,對(duì)滿足可綜合條件的系統(tǒng) ,可確定控制規(guī)律 ,如確定相應(yīng)的狀態(tài)反饋或輸出反饋矩陣。 – 但對(duì)許多實(shí)際系統(tǒng) ,所考慮的狀態(tài)變量是描述系統(tǒng)內(nèi)部信息的一組變量 ,可能并不完全能直接測量或以經(jīng)濟(jì)的方式測量。 ? 利用這些算法 ,對(duì)滿足可綜合條件的系統(tǒng) ,可確定控制規(guī)律 ,如確定相應(yīng)的狀態(tài)反饋或輸出反饋矩陣。 – 但對(duì)許多實(shí)際系統(tǒng) ,所考慮的狀態(tài)變量是描述系統(tǒng)內(nèi)部信息的一組變量 ,可能并不完全能直接測量或以經(jīng)濟(jì)的方式測量。 ? 并且 ,系統(tǒng)分析與綜合都是建立在模型基礎(chǔ)上的。 2022/5/25 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 ? 這樣 ,基于理想模型綜合得到的控制器 ,運(yùn)用于實(shí)際系統(tǒng)中所構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，對(duì)這些建模誤差和參數(shù)攝動(dòng)是否具有良好的抗干擾性 (不敏感性 ),是否使系統(tǒng)保持穩(wěn)定 ,是否使系統(tǒng)達(dá)到或接近預(yù)期的性能指標(biāo)成為控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題。 – 狀態(tài)反饋和輸出反饋是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中兩種主要的反饋策略 ,其意義分別為將觀測到的狀態(tài)和輸出取作反饋量以構(gòu)成反饋律 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的閉環(huán)控制 ,以達(dá)到期望的對(duì)系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求。 – 由于由狀態(tài)變量所得到的關(guān)于系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)的信息比輸出變量提供的信息更豐富、更全面 , ? 因此，若用狀態(tài)來構(gòu)成反饋控制律 ,與用輸出反饋構(gòu)成的反饋控制律相比 ,則設(shè)計(jì)反饋律有更大的可選擇的范圍 ,而閉環(huán)系統(tǒng)能達(dá)到更佳的性能。 2022/5/25 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 狀態(tài)反饋的描述式 ? 對(duì)線性定常連續(xù)系統(tǒng) ?(A,B,C),若取系統(tǒng)的狀態(tài)變量來構(gòu)成反饋 ,則所得到的閉環(huán)控制系統(tǒng)稱為狀態(tài)反饋系統(tǒng)。 ? 將狀態(tài)反饋律代入開環(huán)系統(tǒng)方程 , ? 狀態(tài)反饋閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型可描述如下 :
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