上海交通大学：《系统模型、分析与控制 Modeling、Analysis and Control》课程教学资源[13]Lecture73-stability analysis in frequency domain 系统稳定性的频域分析

本章讨论线性系统的运动分析。 – 主要介绍 • 连续系统与离散系统的状态空间模型的求解、 • 状态转移矩阵的性质和计算以及 • 连续系统状态方程的离散化。 – 本章最后介绍基于Matlab的状态空间模型求解与 控制系统的运动仿真问题的程序设计与仿真计算

控制系统的动态响应(又叫瞬态响应)是指系统从初始 状态到接近稳定状态的响应。输入只影响稳态分量。 系统分析的准确度取决于数学模型描述的真实程度。 动态响应对稳定系统才有意义

对于一个稳定的控制系统而言,稳态误差是反 映其控制精度的一种度量,通常又称为稳态性能。 研究表明:稳态误差与系统的结构、输入信号 的形式有很大关系。控制系统设计的任务之一就是 要保证系统在稳定的前提下,尽量地减小仍至消除 稳态误差

4.1 拉普拉斯变换 4.2 典型信号的拉普拉斯变换 4.3 拉普拉斯变换的性质 4.4 拉普拉斯反变换 4.5 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 4.6 连续系统的复频域分析 4.7 系统函数 4.8 由系统函数的零、极点分析系统特性 4.9 连续系统的稳定性 4.10 系统的信号流图

系统分析:在系统的结构、参数已知的情况下, 计算出它的性能。 系统校正:在系统分析的基础上,引入某些参数 可以根据需要而改变的辅助装置,来改善系统的性 能,这里所用的辅助装置又叫校正装置。 一般说来,原始系统除放大器增益可调外,其结 构参数不能任意改变,有的地方将这些部分称之为“ 不可变部分”。这样的系统常常不能满足要求

机电系统计算机仿真与辅助设计是建立在机电系统数学模型基础之上的。对于各 类机电系统,利用仿真手段对其进行分析与设计,首先就需要建立相应的系统数学 , 模型,此后,就需要研究如何将系统的数学模型转变为适合于计算机进行分析计算 的仿真模型,即数值算法模型。在此基础上,即可通过对数学模型的求解分析,实 现对系统动静态特性的分析与设计

系统分析：在系统的结构、参数已知的情况下， 计算出它的性能。 系统校正：在系统分析的基础上，引入某些参数 可以根据需要而改变的辅助装置，来改善系统的性 能，这里所用的辅助装置又叫校正装置。 一般说来，原始系统除放大器增益可调外，其结 构参数不能任意改变，有的地方将这些部分称之为 “不可变部分” 。这样的系统常常不能满足要求

§6.5 离散系统Z变换分析法 §6.6 H(Z)与系统的时域特性及频域特性的关系 §6.7 离散系统的频率响应

4.1 拉普拉斯变换 4.2 典型信号的拉普拉斯变换 4.3 拉普拉斯变换的性质 4.4 拉普拉斯反变换 4.5 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 4.6 连续系统的复频域分析 4.7 系统函数 4.8 由系统函数的零、极点分析系统特性 4.9 连续系统的稳定性 4.10 系统的信号流图