控制工程基礎(chǔ)課件第二章

控制工程基礎(chǔ)課件第二章本章將介紹系統(tǒng)建模與控制，包括建模的概念、分類及應(yīng)用，基本步驟，數(shù)學(xué)方法，線性時(shí)不變系統(tǒng)的建模，狀態(tài)空間法等內(nèi)容。系統(tǒng)建模的概念系統(tǒng)建模是指將真實(shí)的物理、生物、工程等系統(tǒng)用數(shù)學(xué)工具描述和表示的過程。系統(tǒng)建模的分類及應(yīng)用物理建模將實(shí)際的物理系統(tǒng)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，如質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)模型等。生物建模通過數(shù)學(xué)方法研究和描述生物系統(tǒng)的行為和特性，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等。工程建模將各種工程系統(tǒng)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，如電路模型、機(jī)械系統(tǒng)模型等?？刂平Ｓ糜诿枋龊头治隹刂葡到y(tǒng)，如傳遞函數(shù)模型、狀態(tài)空間模型等。系統(tǒng)建模的基本步驟系統(tǒng)定義明確要建模的系統(tǒng)，并確定輸入和輸出。選取建模方法選擇適合該系統(tǒng)的建模方法，如傳遞函數(shù)法、狀態(tài)空間法。建立數(shù)學(xué)模型通過分析系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，建立數(shù)學(xué)方程。模型驗(yàn)證對(duì)建立的模型進(jìn)行驗(yàn)證，與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。線性時(shí)不變系統(tǒng)的建模線性時(shí)不變系統(tǒng)的建模是一種常見的系統(tǒng)建模方法，通過將系統(tǒng)表示為線性微分方程或差分方程來描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。狀態(tài)空間法狀態(tài)空間法是一種描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的方法，通過表示系統(tǒng)狀態(tài)和輸入與輸出之間的關(guān)系來建立數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)模型的時(shí)域分析通過對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行時(shí)域分析，可以了解系統(tǒng)在時(shí)間上的響應(yīng)和穩(wěn)定性，并進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)模型的穩(wěn)態(tài)分析穩(wěn)態(tài)分析用于研究系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后的行為，包括穩(wěn)態(tài)誤差、穩(wěn)態(tài)值以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。系統(tǒng)模型的頻域分析頻域分析是一種研究