相轨迹分析及CAD

古典控制方法：
现代控制方法
近似线性化法
滑模变结构控制法
相平面分析法
反步设计法
精确线性化法
齐次控制法
渐近展开计算法
微分平滑法
谐波平衡法(描述函数法) 其它微分几何方法
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模糊集控制 神经网络控制 粗糙集控制 可拓控制 灰色控制
微粒群控制 蚁群控制 遗传控制 免疫控制 进化控制
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线性系统及其控制理论
线性系统的定义
线性系统的定义：用函数描述法表达被控对象时，能用 线性常微分方程或方程组来描述的系统称为线性系统。
线性系统理论
线性系统控制理论简称为线性系统理论(以下同)，历史 悠久，理论上较完善、技术上较成熟、应用也最广泛。 它可分为古典控制方法和现代控制方法两大类。 • 古典控制方法：时域法、根轨迹法和*频域法。 • 现代控制方法：状态空间理论、多变量频域法和其 它几何、代数方法。
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微分方程与系统分类
控制系统微分方程一般表达式
y(n) f (u(m) ,..., u&&, u&, u, y(n1) ,..., & y&, y&, y, p, t)
输入
输出 参数 时间
线性系统
非线性系统
时变系统 定常系统
本质非线性系统 非本质非线性系统
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中的非线性现象： 具有饱和特性；
x& Ax Bu
具有多个平衡点或多个操作点； x& f (x,u,t)
状态变量或极限环发生周期性变化；
发生混沌、分岔等复杂现象。
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非线性系统及其控制理论
非线性系统的定义
非线性系统的定义：用函数描述法表达被控对象时，只 能用非线性常微分方程或方程组来描述的系统称为非线 性系统，或称为本质非线性系统。
在现实中，绝大多数被控对象是非线性的。被控对象的
许多非线性现象是线性系统理论无法解决的。被控对象
成一个黑箱时，一切被控对象就成为“无模型系统” 。
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递阶分布式控制 模糊控制 神经网络控制 专家系统控制 学习控制
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其它控制方法
鲁棒控制
控制
自适应控制
前馈控制
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目录
1. 概述 2. 相轨迹分析及CAD 3. Lyapunov稳定性理论 4. 非线性系统反馈线性化方法
4.1 精确反馈线性化 4.2 模型参考反馈线性化
5. 滑模变结构控制方法
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无模型系统及其控制理论
无模型系统的控制理论就是智能控制方法。
智能控制至今尚无一个统一的定义。智能控制方法 是一种更好地模仿人类智能的非传统控制方法。所 谓“传统控制方法”，指的是被控对象和环境特征 有明确的数字描述、控制目标清晰、可以量化的控 制方法,即指上述的有模型系统的控制理论。
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无模型系统及其控制理论
无模型系统的概念
人们在控制理论的研究过程中发现： 要找到较大较复杂被控对象的模型是比较困难的； 过于精细复杂的模型往往是不必要的，有时可能有害； 对被控对象的分析和控制可以不通过模型来进行。 于是，“无模型系统”的概念产生了。当把被控对象看
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非线性系统及其控制理论
非线性系统理论
非线性系统理论即非线性系统控制理论，同样可分为古 典控制方法和现代控制方法两大类。