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1、精品学习资源试验七 非线性环节对系统动态过程的响应一、 试验目的：1 明白非线性环节特性；2 明白非线性环节对系统动态过程的响应；3 学会应用描述函数法讨论非线性系统的稳固性；二、 试验原理：1非线性系统和线性系统存在本质差异：A）线性系统可采纳传递函数、频率特性、脉冲过渡函数等概念，同时由于线性系统的运动形式和输入幅值、初始状态无关，通常是在典型输入函数和零初始条件下进行讨论；B非线性系统由于叠加原理不成立，线性系统的上述方法不适用，所以常采纳相平面方法和描述 函数方法进行讨论；（2）试验从两方面观看非线性：相轨迹和动态响应A相轨迹：相平面上的点随时间变化描画出来的曲线叫相轨迹；相平面的相坐
2、标为和 ，试验软件当中给出的就是在此坐标下自动描画的相轨迹；初始条件不同，系统的运动趋势不同，所描画的相轨迹也会有所不同；B动态响应： 比照有无非线性环节时系统动态响应过程；三、 试验结果：由电脑产生非线性环节，结果如下：欢迎下载精品学习资源摩擦特性动态响应1 摩擦特性： M=1欢迎下载精品学习资源（ 2）摩擦特性相轨迹欢迎下载精品学习资源饱和特性动态响应饱和特性相轨迹欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源饱和特性动态响应欢迎下载精品学习资源饱和特性相轨迹4继电特性：M=1 ，h=0.学习文档 仅供参考欢迎下载精品学习资源继电特性动态响应继电特性相轨迹欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源
3、（1） 负倒相对描述函数及 Gjw 曲线图：系统线性部分传递函数为：对于不同的非线性环节，其非线性特性描述函数各不相同，结果如下：摩擦特性 ，非线性描述函数为：将其负倒相对描述函数及Gjw 曲线画于一幅图中，结果如以下图所示：由图可见，负倒相对描述函数没有被Gjw 曲线包围，系统是稳固的，随着t 增长，系统将逐步趋于稳态值；* 实测图线中最终阶段显现的正弦振荡曲线主要由于电路中电容等器件充放电特性带来，假设器件参数抱负，就系统终将趋于稳固；欢迎下载精品学习资源饱和特性 ，非线性描述函数为：，对 S=0.5，将其负倒相对描述函数及Gjw 曲线画于一幅图中，结果如以下图所示：欢迎下载精品学习资源由
4、图可见，负倒相对描述函数没有被Gjw 曲线包围，系统是稳固的，随着t 增长，系统将逐步趋于稳态值；对 S=2 ，将其负倒相对描述函数及Gjw 曲线画于一幅图中，结果如以下图所示：由图可见，负倒相对描述函数没有被Gjw 曲线包围，系统是稳固的，随着t 增长，系统将逐步趋于稳态值；继电特性 ，欢迎下载精品学习资源非线性描述函数为：，将其负倒相对描述函数及Gjw 曲线画于一幅图中，结果如以下图所示：该系统不存在不稳固极点，且两曲线只有一个交点A，对 A 分析：假设非线性系统输出幅度稍有增大，相当于工作点移到交点左边，设为B 点，此时 K0Gjw未包围这一点，因此输入幅值会进一步减小，回到A 点；假设非线性系统输出幅度有所减小，相当于工作点移到交点右边，设为C 点，此时 K0Gjw包围了这一点，因此输入幅值会增大，同样回到A 点；由于两条曲线只有一个交点，无论系统扰动多小， 系统最终都将出现自激振荡状态；比照继电特性动态响应图，实际结果符合理论判定欢迎下载