【正文】 結(jié)果 圖 413系統(tǒng)的可控性矩陣及其秩調(diào)試結(jié)果 本章小結(jié) 本章主要對(duì)設(shè)計(jì)的基于 GUI 的線(xiàn)性系統(tǒng)的研究與分析的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了建立數(shù)學(xué)模型其中包括傳遞函數(shù)的建立、零極點(diǎn)增益模型的建立和狀態(tài)空間 模型的建立。 28 參考文獻(xiàn) [1] 薛定宇，陳陽(yáng)泉 . 系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社 ， 2021 [2] 肖安昆等 .自動(dòng)控制系統(tǒng)及應(yīng)用 [M] .北京：清華大 學(xué)出版社， 2021 [3] Page . Techniques of process Control[J]. 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(213) 若以模幅式表示 ? ??jG 有： ? ? GjeGjG ??? (214) 則： ? ? ? ? ? ?????? jeMj ? (215) 將 ? ? ? ?1jGjjGGeMe Ge??? ??? ? (216) 由此可得兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式： ? ?? ?GGfGGfM????,21? (217) 這兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式的圖形化曲線(xiàn)叫做 Nichols 曲線(xiàn)。設(shè)已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型為： ? ?11211121 ......???? ?? ????nnnmmm asasa bsbsbsH （ 210） 則系統(tǒng)的頻率響應(yīng)可直接求出，得 ? ? ? ? ? ?? ? ? ?11211121 ......???? ??? ????nnnmmm ajaja bjbjbjH ?? ??? （ 211） 系統(tǒng)的 Bode 圖就是 ? ?H jw 的幅值與相位對(duì) ? 進(jìn)行繪圖，因此也稱(chēng)為幅頻和相頻特性曲線(xiàn)。 頻率特性的基本概念： 當(dāng)正弦函數(shù)信號(hào)作用于線(xiàn)性 系統(tǒng)時(shí)，線(xiàn)性系統(tǒng)穩(wěn)定后輸出的穩(wěn)態(tài)分量仍然是同頻率的，這種過(guò)程叫做頻率響應(yīng)。 峰值時(shí)間是指從零到階躍響應(yīng)曲線(xiàn)中超過(guò)其穩(wěn)態(tài)值而第一個(gè)峰值所需要的時(shí)間。 時(shí)域分析的另一個(gè)目的是求解響應(yīng)的性能指標(biāo)。 1） n 階系統(tǒng)有 n條根軌跡。 1948 年， Evans 提出了一種確定系統(tǒng)特征方程的簡(jiǎn)單方法，即根軌跡法。 線(xiàn)性控制理論中的狀態(tài)空間，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是將描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的高階微分方程改寫(xiě)成一階聯(lián)合方程的組的形式，或者將系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)直接用一階微分方程組表示，寫(xiě)成矩陣形式，這樣就得到了狀態(tài)空間模型。只有把系統(tǒng)或元 件微分方程中各階導(dǎo)數(shù)用相應(yīng)階次的變量 s 代替，就很容易求得系統(tǒng)或元素的傳遞函數(shù)。 5 第 2 章 線(xiàn)性系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論分析 線(xiàn)性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 傳遞函數(shù)的定義和性質(zhì) 線(xiàn)性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型是零初始條件下系統(tǒng)輸出量的拉普拉斯變換與輸入量的拉普拉斯變換的比，是描述系統(tǒng)的頻率模型。 線(xiàn)性 linear，指量與量之間按比例、成直線(xiàn)的關(guān)系，在數(shù)學(xué)上可以理解為一階導(dǎo)數(shù)為常數(shù)的函數(shù)；非線(xiàn)性 nonlinear 則指不按比例、不成直線(xiàn)的關(guān)系，一階導(dǎo)數(shù)不為常數(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以線(xiàn)性系統(tǒng)為對(duì)象的計(jì)算方法和計(jì)算輔助 設(shè)計(jì)問(wèn)題也受到普遍的重視。而 GUI就是實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)者與使用者建立溝通的橋梁。最長(zhǎng)常的激活方法是用鼠標(biāo)或其他單擊設(shè)備去選擇或激活這些對(duì)象，通常引起動(dòng)作或發(fā)生變化。 2 第 1 章 概述 課題研究目的和意義 在學(xué)習(xí)線(xiàn)性系統(tǒng)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)需要建立數(shù)學(xué)模型、繪制根軌跡圖、伯德圖、尼克爾斯和奈奎斯特曲線(xiàn)等都 需要大量繁瑣的計(jì)算才能計(jì)算和繪制相應(yīng)的圖，從而對(duì)線(xiàn)性系統(tǒng)進(jìn)行研究分析。 GUI 圖形用戶(hù)界面的應(yīng)用概述 GUI 是提供人機(jī)交互的工具和方法。 MATLAB 的 GUI 為開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)不脫離 MATLAB 的開(kāi)發(fā)環(huán)境，有助于MATLAB 程序的集成。 線(xiàn)性系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用 20世紀(jì) 50 年代 以后，隨著 航天 等技術(shù)發(fā)展和控制理論應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，經(jīng)典線(xiàn)性控制理論的局限性日趨明顯，它既不能滿(mǎn)足實(shí)際需要，也不能解決理論本身提出的一些問(wèn)題，這就推動(dòng)了線(xiàn)性系統(tǒng)的研究，于是在 1960 年以后從經(jīng)典階段發(fā)展到現(xiàn)階段。線(xiàn)性系統(tǒng)的理論比較完整，也便于應(yīng)用，所以有時(shí) 于非線(xiàn)性系統(tǒng) 也近似地用線(xiàn)性系統(tǒng)來(lái)處理。 第 2 章線(xiàn)性系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析理論，學(xué)習(xí)線(xiàn)性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的理論，線(xiàn)性系統(tǒng)的根軌跡分析，線(xiàn)性系統(tǒng)的時(shí)域、頻域分析和線(xiàn)性系統(tǒng)的空間分析法的理論知識(shí)。 傳遞函數(shù)是系統(tǒng)或元件數(shù)學(xué)模型的另一種型式，它是一種用系統(tǒng)參數(shù)表示輸出量與輸入量之間關(guān)系的表達(dá)式。即 ? ?