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電力電子ppt課件(2)-在線瀏覽

2025-06-18 18:06本頁面
  

【正文】 FDDmD2 ddJTiJKJftx ??????????????DeDDDDDD31ddLKuLiLRtix?將主反饋斷開,系統(tǒng)不可變部分,代入?yún)?shù)后,系統(tǒng)方程為 FD32132101010001010110010Tuxxxxxx????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????321001xxxy2. 計算狀態(tài)反饋矩陣 ? ???????????????9901001011010010002 bAAbbQC3rank ?CQ 所以系統(tǒng)能控 計算出狀態(tài)反饋矩陣 ? ? ? ?210 ?? KKKK狀態(tài)反饋系統(tǒng)的狀態(tài)圖如圖( c)所示(沒有畫出 )。 鎮(zhèn)定問題 鎮(zhèn)定問題 —— 非漸近穩(wěn)定系統(tǒng)通過引入狀態(tài)反饋,實現(xiàn)漸近穩(wěn)定 ( 23) 定理 52 SISO線性定常系統(tǒng)方程為 CxbAxx???yu?顯然,能控系統(tǒng)可以通過狀態(tài)反饋實現(xiàn)鎮(zhèn)定。 (證明請參見教材 163頁) 那么,如果系統(tǒng)不能控,還能不能鎮(zhèn)定呢?請見定理 52。 解 矩陣 A 為對角陣,顯然系統(tǒng)不能控。 能控子系統(tǒng)方程為 uu CCCCC ????????????????112001 xbxAx?引入狀態(tài)反饋 CVu xK~??其中 ? ?21 ~~~ kk?K為了保證系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的,設(shè)希望極點為 222,1 js ???84)(Δ 2* ??? sssK? ?21212211~~22)3~~(~~11200100de t)]~~~(de t [)(ΔkkskkskkssssCK??????????????????????????????????????????????????? KbAI同次冪系數(shù)相等,得 13~1 ??k 20~2 ?k 狀態(tài)重構(gòu)和狀態(tài)觀測器 問題的提出:狀態(tài)反饋可以改善系統(tǒng)性能,但有時不便于檢測。 ( 24) 系統(tǒng)方程為 )0()( 0 xxCxyBuAxx????t??( 25) 重構(gòu)一個系統(tǒng),該系統(tǒng)的各參數(shù)與原系統(tǒng)相同 xCyBuxAx???????? ?( 24)式減去( 25)式 ?????????)?(?)?(?xxCyyxxAxx ?? ( 26) 當(dāng)兩個系統(tǒng)的初始狀態(tài)完全一致,參數(shù)也完全一致,則 。 xx ??xx ??( 27) 當(dāng) 時, 也不為零,可以引入信號 來校正系統(tǒng)( 25),它就成為了狀態(tài)觀測器。 0)?(lim ???? xxtx?定理 53 系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器存在的充分必要條件是:系統(tǒng)能觀測,或者系統(tǒng)雖然不能觀測,但是其不能觀測的子系統(tǒng)的特征值具有負實部。 例 56 系統(tǒng)方程為 u??????????????????????101200120001xx? ? ?x011?y要求設(shè)計系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器,其特征值為 - - - 5。 設(shè): ???????????210gggG 其中 , 待定 ig )2,1,0( ?i希望特征值對應(yīng)的特征多項式 604712)5)(4)(3()(Δ 23* ???????? sssssssG? ?? ?)424()834()5(d e tΔ2102102103 ????????????????gggsgggsggssG GCAI而狀態(tài)觀測器的特征多項式 同次冪系數(shù)分別相等,可以得出 ???????????????????????2 1 01 0 31 2 0210gggG幾點說明: 1) 希望的特征值一定要具有負實部,且要比原系統(tǒng)的特征值更負。 2)狀態(tài)觀測器的特征值與原系統(tǒng)的特征值相比,又不能太負,否則,抗干擾能力降低。 降階觀測器 1. 降階觀測器的維數(shù) 定理 55 若系統(tǒng)能觀測,且 rankC = m,則系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器的最小維數(shù)是 (nm)。 CxyBuAxx???? ?對系統(tǒng)方程 采用變換矩陣 ???????210CCIP進行線性變換, Pxx ? 1?? P APA PBB ? 1?? CPC( 31) 得到如下形式的系統(tǒng)方程 ? ? 221212122211211210 xxxIyuBBxxAAAAxx????????????????????????????????????可見 可以通過 觀測到,需要對 維的 進行估計。 1G )( 21111 AA G?為了在觀測器中不出現(xiàn)微分項,引入以下變換, ( 37) yGxz ??? 11? ??yGxz 11? ??? yGzx ???11? ??yGzx 11? ???即 ( 37)式代入( 36),得 yAGAGAGAuBGBzAGAz ])[()()( 2211212111121121111 ?????????由于 ???????21xxx 故 00?limlim 111 ??????? ???????????????? ??????xxyyGzxtt( 38) 因此, 是 的估計。 這種 的特征值和 特征值可以分別配置,互不影響的方法,稱為分離定理。 bKA? GCA?這時傳遞函數(shù)為 ? ? ? ? bbKAsCbGCAsI bKbKAsC 11 000)( ?? ????????????????????? IIsgK 漸近跟蹤與干擾抑制問題 漸近跟蹤問題 右圖所示反饋控制系統(tǒng) )()()(sdsnsggg? )( )()( sd snsgCCC ?一般很難做到在所有時間上都有 , 但 , 就有可能做到,即: )()( trty ? ??t )()( trty ?0)]()([lim)(lim ??? ???? tytrte tt穩(wěn)態(tài)時,實現(xiàn)了 跟蹤 ,稱為漸近跟蹤。 )(ty )(tr 但是,對于 不是典型輸入信號,則 跟蹤 的條件是什么? )(tr輸入和誤差信號的拉氏變換式分別為 )()()(sdsnsRrr? )( )()()()()()()()(sdsnsnsnsdsdsdsdsErrCgCgCg ???顯然,輸入信號的分母 中那些實部為負的根,
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