第八章 非线性控制系统分析 一、 教学目的与要求: 经过对本章内容的讲授, 让学生认识到实际系统当中理想的线性系统并不存在, 组成系统的各元件, 或多或少都存在着不同程度的非线性, 讨论分析非线性系统的方法十分必要, 也很重要。经过学习分析非线性系统的相平面法和描述函数法, 掌握分析非线性系统的基本要领, 要求学生能对一些常见非线性特性求描述函数, 用描述函数方法分析非线性系统的稳定性问题, 极限环的存在与消除; 熟练掌握二阶线性系统的相轨迹的各种形状, 掌握非线性系统的相平面分析方法。二、 授课主要内容: 1． 非线性控制系统概述1) 非线性控制系统的特点 2) 非线性控制系统的分析方法2． 常见非线性特性及其对系统运动的影响1． 相平面法1) 相平面的基本概念2) 相轨迹绘制的等倾线法1） 线性系统的相平面分析2） 非线性系统的相平面分析2． 描述函数法1） 描述函数的基本概念2） 典型非线性特性的描述函数3) 非线性系统稳定性分析的描述函数法( 详细内容见讲稿) 三、 重点、 难点及对学生的要求( 掌握、 熟悉、 了解、 自学) 1. 掌握什么是非线性系统、 非线性系统的特点、 一阶线性近似化方法。2. 理解描述函数的概念及计算方法, 掌握非线性系统的描述函数分析法。3. 掌握相轨迹的绘制方法、 线性二阶系统相轨迹及奇点分析以及非线性系统的相平面分析方法。4. 理解李亚普诺夫各类稳定性的定义及判定方法。四、 主要外语词汇非线性控制系统 nonlinear control system相平面法 phase-plane method描述函数法 description function method逆系统法 inverse system method等效增益 equivalent gain继电特性 relay characteristic死区特性 dead band characteristic饱和特性 saturation characteristic间隙特性 clearance characteristic根轨迹 root locus相轨迹 phase locus奇点 odd nod奇线 odd line伪线性系统 fake linear system五、 辅助教学情况( 见课件) 六、 复习思考题1．什么是非线性系统? 它有什么特点? 2．常见的非线性特性有哪些? 3．非线性系统的分析设计方法有哪些? 4．描述函数分析法的实质是什么? 试述描述函数的概念及其求取方法。5．如何利用描述函数法来分析具有非线性环节的控制系统的稳定性和极限环振荡问题? 6．试述相平面分析法的实质, 为什么它是分析二阶系统的有效方法? 7．试绘制二阶线性系统的相轨迹的大...
