系統(tǒng)的綜合設(shè)計ppt課件-資料下載頁
2025-05-03 03:14本頁面
【正文】 ???????????????????????????XXCyVBBXXBKLCALCBKAXX?????0 v )()()(0LCAsIBKAsIsfVBBXXXLCABKBKAXXX??????????????????????????????????????????? 2. 閉環(huán)系統(tǒng)的基本特性 (1) 閉環(huán)極點設(shè)計的分離性 ：狀態(tài)反饋的極點配置和狀 態(tài) 觀測器的極點配置可以單獨進(jìn)行。 (2) 傳遞函數(shù)的不變性 ：直接狀態(tài)反饋和由觀測器實現(xiàn)狀 態(tài)反饋的閉環(huán)傳遞函數(shù)矩陣等價。 (3) 觀測器反饋與直接狀態(tài)反饋的等效關(guān)系 ：狀態(tài)反饋的 極點確定了系統(tǒng)的動態(tài)性能 ， 而觀測器的極點則確定 了狀態(tài)觀測器的狀態(tài)跟蹤系統(tǒng)實際狀態(tài)的速度 ， 只有 在系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時 ， 觀測器反饋和直接狀態(tài)反饋才完 全等價 。 3．應(yīng)用舉例 （包括全維和降維觀測器的設(shè)計過程） P217 例 55。 返回 單元練習(xí) 5 ? 將 P217例 55的受控對象按能觀標(biāo)準(zhǔn)型和對角型寫出狀態(tài)空間表達(dá)式； ? 基于能觀標(biāo)準(zhǔn)型，將閉環(huán)極點設(shè)計在 ； ? 設(shè)計全維觀測器完成上述極點配置，觀測器的極點設(shè)計在 2， 2處。繪制系統(tǒng)模擬結(jié)構(gòu)圖。 ? 設(shè)計降 維觀測器完成上述極點配置，觀測器的極點設(shè)計在 2處。繪制系統(tǒng)模擬結(jié)構(gòu)圖。 返回 j??2全部課程內(nèi)容匯總 ? 數(shù)學(xué)模型的求取 ? 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的求解 ? 狀態(tài)的能控性和能觀性 ? 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 ? 線性定?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計 返回 數(shù)學(xué)模型的求取 ? 狀態(tài)空間表達(dá)式的求取 ? 基于狀態(tài)空間表達(dá)式求傳遞函數(shù)矩陣的求取 ? 基于傳遞函數(shù)矩陣求狀態(tài)空間表達(dá)式的最小實現(xiàn) ? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖的繪制 ? 系統(tǒng)模擬結(jié)構(gòu)圖的繪制 ? 控制系統(tǒng)的線性變換 （特征向量與廣義特征向量的概念的引入） ? 特征標(biāo)準(zhǔn)型的求取及其作用 返回 線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的求解 ? 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)解的求取 ? 初始狀態(tài)引發(fā)的運動過程 ? 輸入作用引發(fā)的運動過程 ? 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣概念的引出 ? 狀態(tài)解與輸出解的關(guān)系 ? 由狀態(tài)解直接確定系統(tǒng)狀態(tài)和輸出的穩(wěn)定性 返回 狀態(tài)的能控性和能觀性 ? 能控性和能觀性的定義及研究的意義； ? 能控性和能觀性的判別及作用； ? 判別矩陣的秩 ? 基于標(biāo)準(zhǔn)型的直接判別 ? 基于傳遞函數(shù)的判別 ? 能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀標(biāo)準(zhǔn)型的形式、求取及作用； ? 按能控性或能觀性的分解及分解的作用。 返回 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 ? 李亞普諾夫穩(wěn)定性的基本思想； ? 能量函數(shù)的非唯一性及其選擇方法； ? 能量變化量函數(shù)的負(fù)定、半負(fù)定、正定與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系； ? 線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判別方法； ? 間接法 ：確定特征方程特征值的位置。 ? 直接法 ：構(gòu)造能量函數(shù)，研究能量變化量函數(shù)的符號特性。 ? 非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判別方法； ? 間接法：在平衡點處線性化，求雅可比矩陣，確定平衡點附近的穩(wěn)定性。 ? 直接法：構(gòu)造能量函數(shù)，研究能量變化量函數(shù)的符號特性。 ? 漸近穩(wěn)定與大范圍漸近穩(wěn)定的概念。 返回 線性定?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計 ? 對完全能控系統(tǒng)由狀態(tài)反饋實施閉環(huán)極點的任意配置： 作用：理論上，可以使控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。 方法： 特點：狀態(tài)方程不同，狀態(tài)反饋系數(shù)矩陣的形式也隨之不同。 ? 對完全能觀系統(tǒng)構(gòu)置全維狀態(tài)觀測器： 作用：使閉環(huán)極點的任意配置成為可能。 方法： 特點：配置的狀態(tài)與實際狀態(tài)動態(tài)有差、靜態(tài)無差；逼近速度由觀測器的極點位置確定。理論上觀測器的極點越向左，則逼近速度越快。 ? 對完全能觀系統(tǒng)構(gòu)置降維狀態(tài)觀測器： 作用：使閉環(huán)極點的任意配置成為可能。 方法：確定降維觀測器的維數(shù) nm；選擇變換陣 T，使?fàn)顟B(tài)空間表達(dá)式在新的空間里，能直接通過儀器測量的狀態(tài)與系統(tǒng)輸出一一對應(yīng)；對不能測量的狀態(tài)構(gòu)置狀態(tài)觀測器，得到觀測器的狀態(tài)空間表達(dá)式；依據(jù)狀態(tài)空間表達(dá)式和希望極點位置求取降維觀測器的系數(shù)矩陣 ；通過變換陣 T返回到原狀態(tài)空間的系數(shù)矩陣 ； 特點：精度高、維數(shù)低、造價低。 返回 LL? ? ? ?? ?? ? ? ?111011110111111111001111100121*********?????????????????????????????????????????nnnnnnnnAaAaIaPAaAaIaPAPAPPaaaaaaPaaaaaaPkkkkk??????返回 ? ? ? ?? ?? ?? ?? ? )(*100)(*100******11111101111101AfbAAbbAfUAAaAaIaPAPAaAaIaPncnnnnnn?????????????????????????又因為： 0)( 1110 ?????? ?? nnn AAaAaIaAf ?方法之三： （證明過程見書） 求受控對象的能控判別陣 滿秩。 由希望特征值確定希望特征多項式： ? ?? ?? ? )(*100)(*100111AfbAAbbAfUKnc????????返回 ? ?bAAbbU nc 1?? ?**1*21011)())(()(* asasasssssfnnnn ??????????? ?? ?
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1