
【电】 nonlinear control system
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【计】 negate; NOT; not that
【医】 non-
clue; line; string; stringy; thread; tie; verge; wire
【医】 line; line Of occlusion; linea; lineae; lineae poplitea; mito-; nemato-
soleal line; strand; thread
【经】 line
【化】 control system
非线性控制系统(Nonlinear Control System)是指系统中至少包含一个非线性环节的动态控制系统,其数学模型无法用线性微分方程完整描述。这类系统在工程实践中广泛存在,例如机器人关节驱动、航空航天器姿态控制等领域,其核心特征表现为叠加原理失效和输出响应与输入幅值相关。
根据IEEE控制系统协会的定义,非线性控制系统的本质特征可归纳为:
典型数学表达为: $$ dot{x} = f(x,u,t) y = h(x,u,t) $$ 其中$f(cdot)$和$h(cdot)$为非线性函数,区别于线性系统的矩阵表达式。
主要应用领域包括:
术语对照参考:
非线性控制系统是指包含非线性元件或具有非线性动态行为的系统,其输入-输出关系无法用线性微分方程描述,需通过非线性数学模型表达。以下是其核心要点:
数学描述
用非线性微分方程表示,输入与输出参数间存在非线性关系。例如,系统中可能包含饱和、死区、迟滞等非线性环节。
与线性系统的区别
非线性输入-输出关系
表现为非比例特性,如电机启动电压的死区、放大器的饱和效应等。
稳定性分析复杂
缺乏统一的分析工具,需通过相平面法、李雅普诺夫函数等方法研究稳定性。
实际普遍性
实际系统大多具有非线性特性(如摩擦力、磁性材料非线性),线性模型仅为理想化近似。
包括描述函数法(频域分析)、相平面法(二阶系统图解)及自适应控制技术。
如需进一步了解具体案例或设计方法,、等来源的完整内容。
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