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華電現(xiàn)代控制理論第五章-展示頁

2025-05-21 19:55本頁面
  

【正文】 狀態(tài)反饋控制系統(tǒng),則控制信號(hào)為: 由希望閉環(huán)極點(diǎn)位置得系統(tǒng)的希望特征多項(xiàng)式為: 系統(tǒng)經(jīng)過狀態(tài)反饋后的特征多項(xiàng)式為: 返回 uxaaax?????????????????????????100100010210?)()()( 1331 txktrtu ????01223321 ***))()(()(* asasasssssf ???????? ???.。 ? 由希望特征值確定希望特征多項(xiàng)式: ? 原受控對(duì)象的特征多項(xiàng)式: 。 返回 cxybuAxx????? ?bAAbbU nc 1?? ?**1*21011)())(()(* asasasssssfnnnn ??????????? ?? ???? ?nkkkk ?21?)()( bkAsIsf ???)(*)( sfsf ?方法之三: (證明過程見書) ? 求受控對(duì)象的能控判別陣 滿秩。 3. 狀態(tài)反饋矩陣的計(jì)算方法 (單輸入系統(tǒng)的反饋系數(shù)陣為 ) ? 方法之一: ? 方法之二: ? 方法之三: 4. 采用極點(diǎn)配置閉環(huán)系統(tǒng)的特性變化 5. 應(yīng)用舉例 返回主頁 nk ?1方法之一 已知受控對(duì)象的狀態(tài)空間表達(dá)式為 ? 確定受控對(duì)象的能控性; ? 由希望特征值確定希望特征多項(xiàng)式: ? 設(shè)狀態(tài)反饋系數(shù)矩陣 ,則加入狀態(tài)反饋后的系統(tǒng)特征多項(xiàng)式為: ? 令 得對(duì)應(yīng)項(xiàng)系數(shù)相等,由此求出狀態(tài)反饋系數(shù)矩陣。 返回 )()( nmmrrnnn CHBAsIsD ???? ???mrk ?二 . 采用狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)閉環(huán)極點(diǎn)的配置 1. 設(shè)計(jì)思想: 通過狀態(tài)反饋矩陣參數(shù)的選擇, 設(shè)計(jì)閉環(huán)極點(diǎn)的位置,使閉環(huán)系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。 (4) 輸出反饋存在的問題: 反饋信號(hào)的不足問題。 返回 )()( nrrnnn KBAsIsD ??? ???3. 加入 輸出反饋的控制系統(tǒng) ( 1) 結(jié)構(gòu)形式 ( 2) 狀態(tài)空間表達(dá)式及其傳遞函數(shù)矩陣 閉環(huán)控制信號(hào): 狀態(tài)方程當(dāng) D=0則: 傳遞函數(shù)矩陣( D=0): 可選擇參數(shù)為 ? ? BB H CAsICsG yr 1)()( ????CxyBrxB H CAx???? )(?Hyru ?? C A u x` B y x H r mrH ??(3) 系統(tǒng)性能與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系 能控性和能觀性:不改變?cè)芸貙?duì)象的能控性和能觀性。 (給出定性的解釋) ? 穩(wěn)定性:系統(tǒng)狀態(tài)(內(nèi)部)穩(wěn)定是由特征多項(xiàng)式 的特征值的位置唯一確定的 , 而系統(tǒng)特征值的位置可以由反饋系數(shù)矩陣 K確定 。第五章 系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì) 一 . 狀態(tài)反饋與輸出反饋 二 . 采用狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)閉環(huán)極點(diǎn)的配置 練習(xí) 三 . 狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì) 四 . 帶狀態(tài)觀測(cè)器的狀態(tài)反饋系統(tǒng) 練習(xí) 1. 閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思想 2. 加入狀態(tài)反饋后的控制系統(tǒng)模型及其特性 3. 加入 輸出反饋的控制系統(tǒng) 模型及其特性 返回主頁 一 .狀態(tài)反饋與輸出反饋 1. 閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思想 延續(xù)應(yīng)用古典控制理論中的閉環(huán)負(fù)反饋的概念 , 通過選擇反饋信號(hào)的形式和強(qiáng)度 (系數(shù)反饋 )使閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制水平滿足設(shè)計(jì)要求 。 返回 2. 加入 狀態(tài)反饋后的控制系統(tǒng)模型及其特性 已知:被控對(duì)象的狀態(tài)空間表達(dá)式為: (1) 結(jié)構(gòu)形式 (2) 狀態(tài)空間表達(dá)式及其傳遞函數(shù)矩陣 ? 閉環(huán)控制信號(hào): ? 狀態(tài)方程 : 若 D=0則: ? 傳 遞函數(shù)矩陣( D=0) : 可選擇參數(shù)為 DrxDKCyBrxBKAx??????)()(?CxyBrxBKAx???? )(?Kxru ??? ? BBKAsICsG yr 1)()( ????DuCxyBuAxx????? C A u x` B y x k r nrK??( 3) 系統(tǒng)性能與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系 ? 能控性和能觀性:狀態(tài)反饋不改變?cè)芸貙?duì)象的能控性,但不一定能保持原受控對(duì)象的能觀性。 ( 4) 實(shí)施 狀態(tài)反饋存在的問題: 狀態(tài)的不完全可測(cè)量問題 。 穩(wěn)定性:系統(tǒng)狀態(tài)(內(nèi)部)穩(wěn)定是由特征多項(xiàng)式 的特征值的位置唯一確定的。 輸出反饋系數(shù)矩陣的維數(shù)為: ,當(dāng)受控對(duì)象為單輸入 /單輸出時(shí),反饋系數(shù)陣僅為一個(gè)元素。 2. 極點(diǎn)任意配置的充分必要條件: 受控對(duì)象本身必須是完全能控。 ? 繪制系統(tǒng)模擬結(jié)構(gòu)圖。 ? 原受控對(duì)象的特征多項(xiàng)式: ? 由希望特征值確定希望特征多項(xiàng)式: 得: 因?yàn)? 返回 ? ?bAAbbU nc 1?? ?IaAaAaAAf nn n **1* 011)(* ????? ?? ?**1*21011)())(()(* asasasssssfnnnn ??????????? ?? ???0)( 1110 ?????? ?? nnn AAaAaIaAf ?? ? ? ?? ?? ? ? ?111011110111111111001111
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