我们在上一讲中看到,很多系统的响应受某个特定模态的支配, 通常,对于航空航天系统,响应受到一对共轭复数极点的支配,利用 主导极点的概念,可以简化我们的设计问题,因为我们可以把注意力 集中在将这对主导极点配置在满意的位置上。注意,这就是我们用来 解决 Quansers问题的方法

1留数的图解确定法(复共轭极点)(vdv1.8,1.9) (a)在这里应用对于实数极点的图解确定法(第7讲),但是留数 是共轭复数对

我们希望能够找到一种方法,能够从任意一个n阶线性定常的 般形式的微分方程组中构造出一个n维的状态空间模型。设输出量a (标量)与输入量r(标量)之间的关系由线性定常微分方程表示。 我们定义状态量为ω及其n-1阶导数 这样,我们就得到了n个状态量(与微分方程的阶次相同)。现 在我们对x求导,直到x(n-1)

Quanser状态空间模型 我们现在将对 Quanser进行状态空间的建模,并且我们将用它作 为后续很多研究问题的例子。构造如下传递函数来表示 Quanser 其中输出量是机械手臂关于其标称零点位置的角度,输入量则是 电机的电压。由于阻尼很小,这里忽略不计,设为零。 定义两个状态量 而且,由传递函数我们可以得到其微分方程

状态空间模型的一种特殊情况是零、极点数目相同。例如,已知 回顾我们首先将G(s)分解成两部分 第一个传递函数表征输入r与中间输出量x之间的关系 在时域内,这即是微分方程

状态微分方程的全解 我们已获得状态微分方程的齐次解为 但是,我们需要的是全解 对于非零输入,我们假设解的形式为 其中∫()仍然是不确定的,是时间的向量函数。 首先我们求导 并且代入我们所设定的解中

在很多存在多输入的情况下,我们可以得出与标量输入相类似的 结果。正如以前我们试图将状态转移到状态空间中的任意位置,现在 控制量是多维向量u(),要使系统可控,u(1)必须在时间T内将积分 项

1规则10 (接第21讲) 开环极点的分离角和开环零点的会合角是很重要的,因为航空/ 航天工具都存在离虚轴j很近的复数共轭极点和零点。我们可以利 用角条件,通过在开环零、极点附近取试验点来确定分离角和会合角

1超前校正装置的设计 已知如下系统:

1角条件和模条件 回顾上一讲我们所学过的,闭环特征方程是