讨论二维相平面轨线图分析是一种研究二阶非线性系统的轨线分布的图形方法 介绍、学习Lyapunov理论 介绍无源性在基于欧拉-拉格朗日方程的系统无源性设计、基于哈密顿方程的系统无源性设计等方面的应用。2.1 相平面分析的概念 2.2 二维系统轨线相图构造方法 2.3 线性系统的轨线相平面分析 2.4 非线性系统的相平面分析 2.5 极限环的存在 2.6 轨线图在加热用电炉控制应用

在对系统进行分析设计过程中，稳定性起着主导作用。定性地说，如果系统从所需要的工作点附近起动后，意味着系统以后一直将运行停留在这一点周围，那么该系统称作是稳定的。 本章讨论的主要内容是自治系统和非自治系统Lyapunov稳定性理论，同时也给出了系统不稳定条件。 3.1 非线性系统与平衡点 3.2 稳定的概念 3.3 线性化与局部稳定性 3.4 Lyapunov直接方法 3.5 时变系统稳定性理论 3.6 非自治系统的Lyapunov分析 3.7 输入-状态稳定性 3.8 不稳定性定理 3.9 用Barbalat引理作类Lyapunov分析

6.1 反馈线性化及其标准形 6.2 输入-状态线性化 6.3 数学工具 6.4 单输入-单输出系统的输入-状态线性化 6.5 单输入-单输出系统的输入-输出线性化 6.6 非线性系统的零动态设计方法 6.7 多输入-多输出系统的输入-输出线性化及应用例子 6.8 反馈线性化在光伏系统分析中应用

4.5 状态重构问题与 Luenberger 状态观测器 4.6 利用 MATLAB 设计状态观测器 4.7 伺服系统设计 4.8 利用 MATLAB 设计控制系统举例

非线性分析过程的任务是在一个已经设计好的非线性闭环系统确定其形态特性； 设计过程的任务是结合控制非线性装置和闭环形态的要求，构造一个控制器，使该闭环系统满足期望的形态特征。 1.1 非线性现象和模型 1.2 非线性系统特征

4.1 无源性形式 4.2 系统的耗散性和无源性 4.3 系统无源性的判断 4.4 基于欧拉-拉格朗日方程的系统无源性设计 4.5 基于哈密顿方程的系统无源设计

7.1 状态反馈控制 7.1.1 稳定性 7.1.2 局部渐近镇定 7.1.3 全局渐近镇定 7.2 反步设计法 7.3 高阶系统反步设计 7.4 高阶系统反步控制设计应用

一、总的框架 模型→分析综合→(即设计) 1.模型部分 不同表达领域模型间的转换

通过本课程的学习，使学生建立线性离散系统控制理论的基本概念，掌握线性离散系统分析和设计的一般规律。使学生能够利用脉冲传递函数对离散系统的稳定性、稳态误差、动态性能进行分析，实现对离散系统的设计。本课程还要求学生掌握非线性控制系统的基本内容，掌握非线性控制系统的特点，非线性特性的线性化，非线性特性对系统的影响，利用相平面法及描述函数法对非线性系统进行分析。本课程的学习将为后续课程的学习打好基础，也为学生以后从事实际工作和科研奠定一定的理论基础。教学重点、难点：1、线性离散系统控制理论的基本概念，信号的离散化与信号保持器，Z变换定理。2、闭环脉冲传递函数的求取，系统动、静态特性的分析。3、离散系统的设计（串联模拟校正，最少拍系统的设计）。4、非线性控制系统的特点，非线性特性的线性化，非线性特性对系统的影响。5、非线性系统的描述函数分析；6、相轨迹的绘制与分析。奇点及奇线的分析与确定，自激振荡存在性及自振参数的确定

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