4 控制系统的分析方法
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《控制系统分析方法》课件
频域分析法
总结词
通过频率域来描述系统的性能。
详细描述
频域分析法是一种间接的分析方法，通过将系统函数转换为频率域中的传递函数来研究系统的性能，如稳定性、 带宽、相位和增益等。
状态空间分析法
总结词
通过状态空间模型来描述系统的动态行为。
详细描述
状态空间分析法是一种基于状态变量的方法，通过建立和解决状态方程来研究系统的动态行为，如稳 定性、可控性、可观测性等。
《控制系统分析方法》PPT课 件
• 控制系统概述 • 控制系统分析方法 • 控制系统稳定性分析 • 控制系统优化设计 • 控制系统应用实例
01
控制系统概述
控制系统的定义与组成
01
02
03
04
总结词
控制系统的定义、组成和控制 方式
控制系统的定义
控制系统是一种通过反馈机制 来调节和控制系统参数，以达
VS
详细描述
温度控制系统广泛应用于各种工业领域， 如化工、制药、食品加工等。通过温度控 制，可以确保生产过程中的温度参数稳定 ，提高产品质量和生产效率。
液位控制系统
总结词
利用液位传感器检测液位高度，控制器根据 设定值与实际值的偏差进行计算，输出控制 信号调节进液或出液阀门的开度，以实现液 位的自动控制。
到预期目标的系统。
控制系统的组成
控制系统通常由控制器、受控 对象、执行机构和反馈装置等
部分组成。
控制方式
控制方式可分为开环控制和闭 环控制，其中闭环控制具有更
好的稳定性和适应性。
控制系统的基本类型
总结词
连续控制系统、离散控制系统和计算机 控制系统
离散控制系统
离散控制系统是指系统中信号的传递 和处理是按照时间序列进行的，常见
控制系统时域分析法
t
e T
1 t xo t t T Te T 1t
3.2 一阶系统的瞬态响应
四、一阶系统的单位脉冲响应
xi t t L
X i s 1
1 T
X o s 1 X o s X i s X i s Ts 1 s 1 T
X o s n s( s 2 n ) G 2 2 2 X i s s 2 n s n 1 G n 1 s( s 2 n )
2
n
2
方
n —无阻尼自然振荡角频率 —阻尼比
3.3 二阶系统的瞬态响应
2、二阶系统的方块图
X i s
二、一阶系统的单位阶跃响应
xi t 1t
L X i s
1 s
等式两边同时L-1
1 X o s 1 1 T 1 1 1 X o s X i s X i s Ts 1 s s 1 s s s 1 T T
1 t xo t 1 e T 1t
t 0 或 t t0 0 t t0
0
3.１ 典型输入信号
δ(t) 的重要性质：
L t 1
脉冲响应函数的象函数=系统的传递函数
3.１ 典型输入信号
5. 正弦函数
xi t
a sin t { 0
t 0 t 0
a
0 t
3.１ 典型输入信号
二、究竟采用哪种典型信号，并在此基础上对控制系
统进行分析、综合，是控制工程的基本方法。这是本书后
续章节中重点研究的内容。
分析控制系统的三大方法： 时域分析法 3 根轨迹法 4 频率响应法 5
控制系统的分析
d
ped ξ = 0 : Undam oscillatio n (Re = 0, Im ≠ 0) 0 < ξ < 1: Underdam ed (Re ≠ 0， ≠ 0) p Im 1 ≤ ξ : Overdam ped (Re ≠ 0, Im = 0) Interpreta tion of undam ped natural frequency
判、比较的依据。这个依据也许可以通过对这些系统加 比较的依据。 上各种输入信号， 上各种输入信号，比较它们对特定的输入信号的响应来 建立。 建立。
• 许多设计准则就建立在这些信号的基础上，或者建立在 许多设计准则就建立在这些信号的基础上，
系统对初始条件变化（无任何试验信号）的基础上， 系统对初始条件变化（无任何试验信号）的基础上，因 为系统对典型试验信号的响应特性， 为系统对典型试验信号的响应特性，与系统对实际输入 信号的响应特性之间，存在着一定的关系；所以采用试 信号的响应特性之间，存在着一定的关系；所以采用试 验信号来评价系统性能是合理的 来评价系统性能是合理的。 验信号来评价系统性能是合理的。
ξ
(两个共轭复根)
单位阶跃响应为: 单位阶跃响应为
y(t) =1−
1 1−ξ
2
e
− t T
ζ
1−ξ 2 1−ξ 2 sin( t + arctg ) ξ T
y(t)衰减振荡趋近于 。 衰减振荡趋近于1。 衰减振荡趋近于
2其他阻尼情况下的二阶系统阶跃响
• 无阻尼ξ=0，两相等虚根
单位阶跃响应为: 单位阶跃响应为
0
T
2T
86.5%
3T
5T
图 3-4指 数 响 应 曲 线
99.3%
ped ξ = 0 : Undam oscillatio n (Re = 0, Im ≠ 0) 0 < ξ < 1: Underdam ed (Re ≠ 0， ≠ 0) p Im 1 ≤ ξ : Overdam ped (Re ≠ 0, Im = 0) Interpreta tion of undam ped natural frequency
判、比较的依据。这个依据也许可以通过对这些系统加 比较的依据。 上各种输入信号， 上各种输入信号，比较它们对特定的输入信号的响应来 建立。 建立。
• 许多设计准则就建立在这些信号的基础上，或者建立在 许多设计准则就建立在这些信号的基础上，
系统对初始条件变化（无任何试验信号）的基础上， 系统对初始条件变化（无任何试验信号）的基础上，因 为系统对典型试验信号的响应特性， 为系统对典型试验信号的响应特性，与系统对实际输入 信号的响应特性之间，存在着一定的关系；所以采用试 信号的响应特性之间，存在着一定的关系；所以采用试 验信号来评价系统性能是合理的 来评价系统性能是合理的。 验信号来评价系统性能是合理的。
ξ
(两个共轭复根)
单位阶跃响应为: 单位阶跃响应为
y(t) =1−
1 1−ξ
2
e
− t T
ζ
1−ξ 2 1−ξ 2 sin( t + arctg ) ξ T
y(t)衰减振荡趋近于 。 衰减振荡趋近于1。 衰减振荡趋近于
2其他阻尼情况下的二阶系统阶跃响
• 无阻尼ξ=0，两相等虚根
单位阶跃响应为: 单位阶跃响应为
0
T
2T
86.5%
3T
5T
图 3-4指 数 响 应 曲 线
99.3%
第八章 控制系统分析方法
ts 3.5n 0.2% e
0.2
t p 0.037
/ 1 2
0.13 13%
如果KA＝1500，同样可以计算出 n 86.2rad / s
ts 0.2
% 52.7%
可以看出，KA增大，使得阻尼比ξ减小， n 增大，峰值时 间提前，超调量加大，而调节时间没有多大变化。 当KA＝13.5时：
t T
ess r (t ) c(t ) |t t css t (t T ) T
一阶系统的时间响应及动态性能
例 已知单位反馈系统的单位阶跃响应 试求 Φ(s)，G(s) 。 解： at at
h(t ) 1 e at
k(t ) h (t ) [1 e
线性系统时域动态性能指标定义
一阶系统的时间响应及动态性能
一阶系统 Ф(s) 标准形式及 h(s)
K G( s) s
K 1 1 T K K 1 s ( s ) T K s K 1 Ts 1 1 s s T 1 1 T 1 1 1 1 C ( s ) ( s ) R( s ) Ts 1 s s s1 T
h(t ) L1 C ( s) 1 e
t T
一阶系统的典型响应
r(t) (s) R(s) c(t) §R(s) 3.2.3 C(s)= 一阶系统的典型响应 一阶系统典型响应
(t)
1
1(t)
t
一阶系统的典型响应
一阶系统响应包括稳态分量和动态分量。 t 单位阶跃输入的响应 T
（2）劳斯（Routh）判据 D( s) an s n an1 s n1 an2 s n2 a1 s a0 0 劳斯表 an an 2 an 4 a n 6 sn s n 1 an1 an 3 an5 an7
控制系统的分析
(0< <1)
s1,2Tj
1T 2(njd)
(两个共轭复根)
单位阶跃响应为:
y(t)11 12eTtsin1T (2tarc1 tg2)
y(t)衰减振荡趋近于1。
2其他阻尼情况下的二阶系统阶跃响
• 无阻尼=0，两相等虚根
单位阶跃响应为: y(t)=1-cosnt
•
临单位界阶阻跃尼响应=为1:，两y个(t相)等1的负(1实根t
R
+
+
RCduc dt
Uc
r(t)
r(t)
i(t) C
c(t)
•
TC(t)C(t)r(t)
（ a） 电 路 图
R(s)
I(s)
用一阶微分方程描述的控 C(s) 制系统称为一阶系统。
R(s)
（b）方块图
C(s)
（c）等效方块图
一阶系统传递函数：
(s)C(s) 1
R(s) TS1
Unit-Step Response of First-order System
1.25
1
0.75
ts
0.5
0.25
td tr tp
ts
0.5
1
1.5
2
2.5
3
td:Delu an yrteila5 c0 ho % fsteasdta ytvealue
tr:Risteime delu ay nftiirlsre t asctheasdta ytvealue
tp:Tim ae twhipce havkaliu sreeached
表3-2一阶系统对典型输入信号的响应
输入信号 时域
输入信号 频域
4.控制系统的分析方法
判定系统的可控性。
>> A=[-2.2,-0.7,1.5,-1;0.2,-6.3,6,-1.5;0.6,-0.9,-2,-0.5;1.4,-0.1,-1,-3.5]; >> B=[6,9;4,6;4,4;8,4]; >> Tc=ctrb(A,B) %生成可控性判定矩阵 Tc = 6.0000 9.0000 -18.0000 -22.0000 54.0000 52.0000 -162.0000 -118.0000 4.0000 6.0000 -12.0000 -18.0000 36.0000 58.0000 -108.0000 -202.0000 4.0000 4.0000 -12.0000 -10.0000 36.0000 26.0000 -108.0000 -74.0000 8.0000 4.0000 -24.0000 -6.0000 72.0000 2.0000 -216.0000 34.0000 >> Tc1=[B,A*B,A^2*B,A^3*B]; %直接建立 >> rank(Tc) %判定系统可控性，秩为3，不可控 ans = 3
>> num=[4];den=[1 1 4]; >> impulse(num,den); [y,x,t]=impulse(num,den); trapz(t',y) %计算误差面积 ans= 0.9979
4.3 频域分析
频域分析法是应用频率特性研究控制系统的一 种典型方法，其具有明确的物理意义，计算量小， 一般可采用作图的方法或实验的方法求出系统的频 率特性，这对于工程中很难有明确模型表示的系统 和元件，具有重要的实用价值。 频率响应是指系统对正弦输入信号的稳态响应， 从频率响应中可以得出带宽、增益、转折频率、闭 环稳定性等系统特征。频率特性是指系统在正弦信 号作用下，稳态输出与输入之比对频率的关系特性。 频率特性函数与传递函数有直接的关系，用频率jw 取代复变量s，得到G(jw)。
孙炳达版 《自动控制原理》第4章 控制系统的根轨迹分析法-5
R(s)
s 1
k s 2 (s 2)
Y(s)
j
j
σ
-1/τ
σ
4.5 系统性能的根轨迹分析
系统开环传递函数：
Gk ( s) Kg s( s 2)(s 3)
Þ ¿ Î ª » ·Á ã µ ã
j¦ Ø 2 -3 -2 -1 0 ¦ Ò -2
增加零点-z
Gk ( s) K g (s z) s( s 2)(s 3)
4.5 系统性能的根轨迹分析
例 系统的结构图如下，
R(s)
K
s 2 2 s 5 ( s 2 )( s 0.5 )
Y(s)
要求： １）用根轨迹法确定使系统稳定的Ｋ的取值范围； ２）用根轨迹法确定系统的阶跃响应不出现超调 量的Ｋ的最大值。
4.5 系统性能的根轨迹分析
解 由已知条件画出根轨迹如图， 其中根轨迹与虚轴的交点 分别为0和1.254j，对应的开环 增益Ｋ分别为0.2和0.75。 分离点为d=-0.409。 所以，系统稳定Ｋ的取值范围为：0.2<K<0.75 不出现超调量的Ｋ最大值出现在分离点处d=-0.409 处。将d代入 D( s ) ( s 2)(s 0.5)
由根轨迹图可测得该对主导极点为：
s1, 2 b jn n j 1 2 n 0.35 j 0.61
由根轨迹方程的幅值条件，可求得A、B两点：
Kg OA CA DA 2.3
根据闭环极点和的关系可求得另一闭环系统极 点s3=-4.3，它将不会使系统超调量增大，故取 Kg=2.3可满足要求。
4.5 系统性能的根轨迹分析
将零点z1<-10，系统根轨迹为 系统根轨迹仍有两条始 终位于S平面右半部， 系统仍无法稳定。
4控制系统分析方法
二、系统稳定及最小相位系统的判别方法
1、间接判别（工程方法）
劳斯判如果劳斯表第一列中出现小于零的数值，系统不稳定。
胡尔维茨判据：当且仅当由系统分母多项式构成的胡尔 维茨矩阵为正定矩阵时，系统稳定。 2、直接判别
MATLAB提供了直接求取系统所有零极点的函数，因此 可以直接根据零极点的分布情况对系统的稳定性及是否 为最小相位系统进行判断。
系统模型如下所示，判断系统的稳定性，以及系统 是否为最小相位系统。
3s 3 16s 2 41s 28 G( s) 6 s 14s5 110s 4 528s 3 1494s 2 2117s 112
ii=find(条件式) 用来求取满足条件的向量的下标向量，以列向量表示。 length函数获取长度 例如 例1中的条件式为real(p ) >0，其含义就是找出极点 向量p中满足实部的值大于0的所有元素下标，并将结果 返回到ii向量中去。这样如果找到了实部大于0的极点， 则会将该极点的序号返回到ii下。如果最终的结果里ii的 元素个数大于0，则认为找到了不稳定极点，因而给出系 统不稳定的提示，若产生的ii向量的元素个数为0，则认 为没有找到不稳定的极点，因而得出系统稳定的结论。
/[ (ln
2
100
) ] ， wn
1 2 2
(t p 1 2 )
第三节 控制系统的频域分析
一、频域分析的一般方法 频率响应是指系统对正弦输入信号的稳态响应，从频率响应中可 以得出带宽、增益、转折频率、闭环稳定性等系统特征。 频率特性是指系统在正弦信号作用下，稳态输出与输入之比对频 率的关系特性。频率特性函数与传递函数有直接的关系，记为：
1 例1 2 x 已知某系统的模型如右所示： 4 7
第四章分析自动控制系统性能常用的方法
第四章 分析自动控制系统性能常用的方法（10 学时）目的、教学要求：在经典控制理论中常用的分析方法有时域分析法(由时域响应及传递函 数出发去进行分析)、根轨迹分析法和频率特性分析法。
本章主要介绍其中的两种分析方法， 即：时域分析法和频域分析法。
因此在本章中主要掌握：² 时域分析法的基本概念及分析方法² 频域分析法的基本概念及分析方法重点、难点：本章的重点是： 频率特性的基本概念， 开环对数频率特性的绘制及幅值穿越频率的求取， 控制系统的对数稳定性判据，系统频域性能分析及与时域性能指标之间的关系。
本章的难点是：自动控制系统开环对数频率特性的绘制及幅值穿越频率的求取、控制系 统的频域性能分析及与时域性能指标之间的关系。
主要内容：² 频率特性的基本概念² 频率特性的图形表示法² 典型环节的 Bode 图² 自动控制系统的开环对数频率特性² 习题² 实验教学方式：该部分内容较难理解，应采用 PPT+《自动控制原理频域分析工具箱》教学软件 的多媒体教学方式；习题课采用课堂教学， 但至少应用一次课堂练习用来让学生学习绘制伯 德图。
教学设计：① 通过多媒体教学演示软件《自动控制原理频域分析工具箱》生动说明频率响应的概 念，引导学生对实验演示结果进行分析，从而引出占有率特性的基本概念。
② 通过一个案例（一阶 RC 电路）及多媒体教学演示软件来讲解：输出信号的幅值与相 位与频率之间的关系及频率特性与系统结构参数之间的关系（简要介绍，用 PPT+媒体教学 演示软件来讲）。
③ 采用课堂练习的方法，引导学生按步骤进行伯德图的绘制，学习绘制前要求学生准 备好二张以上的三级半对数坐标纸（从校园网上下载）。
教学内容：一、频率特性的基本概念1. 频率响应与频率特性频率响应的概念：线性定常系统对正弦输入信号的稳态响应称为频率响应。
线性系统的 频域分析的出发点仍然是它的传递函数。
工程设计--控制系统的分析方法研讨
(s3 3s 4)(s 1) s4 s3 3s2 s 4 0
将特征方程系数列成劳斯表：
s4 1 3 4 s3 1 1 s2 4 4 s1 2 s0 4
结论：第一列有两次符号变化，故方程有两个正实部根。
例3
设系统的特征方程为：
s6 s5 2s4 3s3 7s2 4s 4 0
-7 -4 -4 -4 0
dF (s) 4s3 6s 0 ds
s6 1 -2 s5 1 -3 s4 1 -3 s3 4 -6 s2 -1.5 -4 s1 -16.7 0 s0 -4
D0 a0 D1 a1
（一般规定 a0 0 ）
D2
a1 a0
a3 a2
a1 a3 a5 D3 a0 a2 a4
0 a1 a3
a1 a3 a5 a2n1
a0 a2 a4 a2n2
0 Dn 0
a1 a0
a3 a2n3 a2 a2n4
0 0 0 an
举例：
系统的特征方程为： 2s4 s3 3s2 5s 10 0
赫尔维茨判据 劳斯判据
稳定性判据——赫尔维茨判据
判据之一：赫尔维茨（Hurwitz)稳定判据 系统稳定的充分必要条件是：特征方程的 赫尔维茨行列式Dk（k＝1,2,3,…，n）全 部为正。
赫尔维茨判据
系统特征方程的一般形式为：
D(s) a0sn a1sn1 an1s an 0
各阶赫尔维茨行列式为：
试用劳思判据确定正实部根的个数。
解： 将特征方程系数列成劳斯表
s6 s5 2s4 3s3 7s2 4s 4 0
s6 1 -2 s5 1 -3 s4 1 -3 s3 0 0
-7 -4 -4 -4 0
劳思表中出现全零行，表明特征方程中存在一些大小 相等，但位置相反的根。这时，可用全零行上一行的 系数构造一个辅助方程，对其求导，用所得方程的系 数代替全零行，继续下去直到得到全部劳思表。
将特征方程系数列成劳斯表：
s4 1 3 4 s3 1 1 s2 4 4 s1 2 s0 4
结论：第一列有两次符号变化，故方程有两个正实部根。
例3
设系统的特征方程为：
s6 s5 2s4 3s3 7s2 4s 4 0
-7 -4 -4 -4 0
dF (s) 4s3 6s 0 ds
s6 1 -2 s5 1 -3 s4 1 -3 s3 4 -6 s2 -1.5 -4 s1 -16.7 0 s0 -4
D0 a0 D1 a1
（一般规定 a0 0 ）
D2
a1 a0
a3 a2
a1 a3 a5 D3 a0 a2 a4
0 a1 a3
a1 a3 a5 a2n1
a0 a2 a4 a2n2
0 Dn 0
a1 a0
a3 a2n3 a2 a2n4
0 0 0 an
举例：
系统的特征方程为： 2s4 s3 3s2 5s 10 0
赫尔维茨判据 劳斯判据
稳定性判据——赫尔维茨判据
判据之一：赫尔维茨（Hurwitz)稳定判据 系统稳定的充分必要条件是：特征方程的 赫尔维茨行列式Dk（k＝1,2,3,…，n）全 部为正。
赫尔维茨判据
系统特征方程的一般形式为：
D(s) a0sn a1sn1 an1s an 0
各阶赫尔维茨行列式为：
试用劳思判据确定正实部根的个数。
解： 将特征方程系数列成劳斯表
s6 s5 2s4 3s3 7s2 4s 4 0
s6 1 -2 s5 1 -3 s4 1 -3 s3 0 0
-7 -4 -4 -4 0
劳思表中出现全零行，表明特征方程中存在一些大小 相等，但位置相反的根。这时，可用全零行上一行的 系数构造一个辅助方程，对其求导，用所得方程的系 数代替全零行，继续下去直到得到全部劳思表。
分析自动控制系统性能的常用方法
这正是系统频率特性在复数平面内的一种典型表示方 法，这种表示方法我们称之为直角坐标表示法。
根据复函数理论，我们可以分别求 V ( ) 出上式中的幅值与相位，即： 幅值： M ( ) U ( ) V ( )
2 2
+j
( )
U ( )
+1
1 T 1 2 2 [ ] [ ] 2 2 ( RC ) 1 ( RC ) 1 ( RC ) 2 1
M ( ) 为该一阶RC电路的幅频特性，它是指输出正 则： 弦响应信号的最大值与输入正弦激励信号最大值之间 的比值；称 ( )为该一阶电路的相频特性，它是指 输出正弦信号的初相位与输入正弦信号初相位之差 （相位差）。
( ) c ( ) i ( ) arctan(T )
第4章 分析自动控制系统性能的常 用方法
建立自动控制系统数学模型的目的，就是为了 对自动控制系统进行分析。在经典控制理论中， 对系统的分析方法主要有两种： 时域分析法(由时域响应及传递函数出发去进行分 析) 频率特性法(由频域响应及传递函数出发去进行分 析)
4.2 频率特性法
频率特性法的基本概念 频率特性的图形表示方法 典型环节的对数频率特性 系统开环对数频率特性
从以上定义中，我们不难发现，所谓频率响应， 本质上讨论的就是我们在《电路基础》中学过的 正弦交流电路中三要素中的两个要素而已。所不 同之处在于《电路基础》中，我们研究的是在给 定某一正弦信号频率的情况下，电路所对应的某 一确定的正弦输出稳态响应信号幅值大小与初相 位的改变。而在自动控制原理与系统中，我们所 研究的是当输入正弦激励信号的角频率从0→∞变 化过程中，其输出的正弦稳态响应信号的幅值与 初相位随输入正弦周期信号频率的改变而随之变 化的函数关系。 对于本例，当我们取R=1Ω，C=0.1F 的实验电路 参数时，其随频率变化的响应曲线如下：
控制系统分析方法
MATLAB是一种功能强大的数值计算和数据 处理软件，Simulink是其中的一个模块，用 于建立和仿真控制系统。
LabVIEW
LabVIEW是一种图形化编程语言，广泛应用于测试 和测量领域的控制系统仿真。
Simulink/Stateflow
Simulink是MATLAB的一个模块，用于建立 和仿真动态系统，Stateflow则用于状态图 设计和控制逻辑设计。
03
控制系统稳定性分析
稳定性定义与判定
稳定性定义
如果一个系统受到扰动后能够回到原 来的平衡状态，则称该系统是稳定的 。
判定方法
通过分析系统的极点和零点，判断系 统的稳定性。
线性系统的稳定性分析
线性系统的稳定性条件
如果线性系统的极点均位于复平面的 左半部分，则系统是稳定的。
劳斯稳定判据
通过计算劳斯表，判断线性系统的稳 定性。
极点配置是一种通过状态反馈配置系统极点的设计方法，通过选择适当的 极点以实现系统的性能要求。
状态反馈是将系统的状态变量反馈到控制器中，用于调整控制输入，以改 善系统的性能。
极点配置与状态反馈控制设计通常应用于多输入多输出系统，通过状态反 馈矩阵的求解和极点配置实现系统的最优控制。
06
控制系统仿真技术
控制器是控制系统的核心，负责接收 输入信号，并根据控制规律产生控制 指令。
反馈通路是连接受控对象和控制器之 间的通道，用于将受控对象的输出信 号反馈给控制器。
控制系统的基本类型
01
02
03
开环控制系统
没有反馈回路的控制系统， 输入信号直接作用于受控 对象，输出信号不反馈给 控制器。
闭环控制系统
具有反馈回路的控制系统， 输出信号通过反馈回路回 到控制器，控制器根据反 馈信号调整控制指令。
LabVIEW
LabVIEW是一种图形化编程语言，广泛应用于测试 和测量领域的控制系统仿真。
Simulink/Stateflow
Simulink是MATLAB的一个模块，用于建立 和仿真动态系统，Stateflow则用于状态图 设计和控制逻辑设计。
03
控制系统稳定性分析
稳定性定义与判定
稳定性定义
如果一个系统受到扰动后能够回到原 来的平衡状态，则称该系统是稳定的 。
判定方法
通过分析系统的极点和零点，判断系 统的稳定性。
线性系统的稳定性分析
线性系统的稳定性条件
如果线性系统的极点均位于复平面的 左半部分，则系统是稳定的。
劳斯稳定判据
通过计算劳斯表，判断线性系统的稳 定性。
极点配置是一种通过状态反馈配置系统极点的设计方法，通过选择适当的 极点以实现系统的性能要求。
状态反馈是将系统的状态变量反馈到控制器中，用于调整控制输入，以改 善系统的性能。
极点配置与状态反馈控制设计通常应用于多输入多输出系统，通过状态反 馈矩阵的求解和极点配置实现系统的最优控制。
06
控制系统仿真技术
控制器是控制系统的核心，负责接收 输入信号，并根据控制规律产生控制 指令。
反馈通路是连接受控对象和控制器之 间的通道，用于将受控对象的输出信 号反馈给控制器。
控制系统的基本类型
01
02
03
开环控制系统
没有反馈回路的控制系统， 输入信号直接作用于受控 对象，输出信号不反馈给 控制器。
闭环控制系统
具有反馈回路的控制系统， 输出信号通过反馈回路回 到控制器，控制器根据反 馈信号调整控制指令。