前面所讲的采用系统输入、输出微分方程描述系统的动态特性对于单输入、单输 出线性定常系统比较简单实用,现代控制理论采用状态空间的方法建立系统数学 模型,而且这两种表示方法可以互相转换。 状态空间法是现代控制理论采用的一种时域方法,这种方法适用于线性系统、非 线性系统、单变量系统或多变量系统

本章主要内容： 1. 非线性控制系统概述 2. 相平面法 3. 非线性系统的相平面分析 4. 描述函数法 5. 非线性系统的描述函数分析

◼ 微分方程式的编写 ◼ 非线性数学模型线性化 ◼ 传递函数 ◼ 系统动态结构图 ◼ 系统传递函数和结构图的变换 ◼ 信号流图 ◼ 小结 ❖ 简单物理系统的微分方程和传递函数的列写及计算 ❖ 非线性模型的线性化方法 ❖ 结构图和信号流图的变换与化简 ❖ 开环传递函数和闭环传递函数的推导和计算

5.1 频率特性 5.2 典型环节的频率特性 5.3 控制系统的开环频率特性 5.4 稳定判据及稳定裕度 5.5 闭环频域性能指标 5.6 系统开环频率特性三频段的概念

3.1 典型输入信号及性能指标 3.2 一阶系统分析 3.3 二阶系统分析 3.4 高阶系统分析 3.5 系统稳定性分析 3.6 稳态精度分析

6.1 频率特性的概念 6.2 典型环节Bode图的绘制 6.3 最小相位系统的Bode图绘制 6.4 最小相位系统的Bode图的应用 6.5 本章小结 重点： ➢频率特性基本概念 ➢典型环节的对数频率特性 ➢系统频率特性的Bode图形表示方法 ➢最小相位系统 ➢由系统的开环频率特性分析系统的稳定性 ➢系统的稳定裕量

校正方式与系统的希望开环频率特性； 串联校正的综合； 1. 根据希望开环频率特性的校正； 2. 超前校正，迟后校正，迟后-超前校正； 工程设计法与PID控制器参数的工程整定方法（自学）； 反馈校正的综合（自学）； 复合校正的综合（自学）

本章要求： 1.理解传递函数的定义，能够在传递函数和微分方程间相互转换。 2.根据动态结构图会运用等效变换和梅森公式求系统传递函数的方法。 3.熟练记忆典型环节传递函数的标准式。 4.会求与输出相关的传递函数和与误差相关的传递函数。 2.1 拉氏变换 2.2 传递函数 2.3 动态结构图及其等效变换 2.4 典型环节的传递函数 2.5 控制系统的传递函数

◼ 微分方程式的编写 ◼ 非线性数学模型线性化 ◼ 传递函数 ◼ 系统动态结构图 ◼ 系统传递函数和结构图的变换 ◼ 信号流图 ◼ 小结

1 线性系统的时域数学模型 2 系统传递函数 3 系统物理结构图 4 信号流图 5 线性定常系统数学模型的MATLAB实现