1,第七章非线性系统分析,第一节控制系统中的典型非线性特性第二节描述函数法第三节用描述函数法分析非线性系统第四节改善非线性系统性能的方法,2,第一节控制系统中的典型非线性特性,一、非线性系统组成:非线性环节+线性环节二、典型非线性特性(4种)1、饱和2、死区3、回环4、继电,3,三、特点:稳定性与结构、初始条件有关四、分析方法1、描述函数法:近似性,高阶系统也很方便,较多应用。2、相平面法较精确,因高阶作图太复杂,较少应用。(实际限于二阶非线性系统),注意:非线性常微分方程没有相同的求解方法,求解三阶以上系统方程困难;不能用叠加原理;本质非线性,即不能用小偏差方法进行线性化。研究非线性系统并不需求得其时域响应的精确解,而重要关心其时域响应的性质,如:稳定性、自持振荡。,典型非线性特性,4,第二节描述函数法,一、描述函数的定义非线性元件的输入为正弦波时,将其输出的非正弦波的一次谐波(基波)与输入正弦波的复数比,定义为非线环节的描述函数。分析:设输入为:则输出:假设输出为对称奇函数,则;假设系统的线性部分具有低通滤波特性,高次谐波可忽略。,5,则非线性环节输出可认为,此时,非线性环节可以