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1、关于连续时间系统状态方程的离散化第一页,本课件共有17页假设:(1)t=kT,T为采样周期,且很小,k=0,1,2为一正整数 (2)u(t)只在采样时离散化,即在ktt(k+1)T,u(t)=u(kT)=常数,0阶保持一、线性定常系统状态方程的离散化 (按非齐次状态方程解,求出)线性定常系统状态方程的解为:第二页,本课件共有17页 第三页,本课件共有17页 归纳:将连续状态方程离散化步骤第四页,本课件共有17页 第五页,本课件共有17页说明:(1)当T选定后(如T0.5秒)G(t)和 H(t)都是确定的系数矩阵(2)离散化后得状态方程,可按递推法或 Z变换法求出解第六页,本课件共有17页 二、
2、线性时变系统状态方程的离散化 按导数定义近似求出,也称近似计算方法假设T很小T0.1Tmin(最小时间常数),精度要求不高时,可用差商代替微商。第七页,本课件共有17页比较:当T的值越小,近似程度越高第八页,本课件共有17页又T很小,t就很小,将包含t的各式略去 结论:上式为近似计算方法例2.6 已知时变系统试将它离散化,并求出输入和初始条件分别为第九页,本课件共有17页第十页,本课件共有17页(2)用递推法求离散方程的近似解:取k0,1,2T0.2秒,并代入输入函数和初始条件可得近似解:第十一页,本课件共有17页三、计算机控制系统的状态空间表达式(一)计算机控制系统的组成 连续部分:保持和被
3、控对象串联 离散部分:数字计算机(二)连续部分离散化,求被控对象离散化状态方程。第十二页,本课件共有17页(三)系统的离散化状态空间表达式:根据系统结构确定系统的离散状态方程和输出方程。特点u(kT)=r(kT)-y(kT)=r(kT)-Cx(kT),例2.7 求如图所示的计算机控制系统的状态方程第十三页,本课件共有17页解:对象 的状态方程和输出方程为说明:u(t)是零阶保持器的输出,即u(kT)=常数满足假设,可离散化第十四页,本课件共有17页方法1、线性定常系统离散化第十五页,本课件共有17页(2)由u(kT)=r(kT)-y(kT)=r(kT)-x1(kT),代入,得系统的离散化状态方程。系统输出方程令T0.1秒,得系统离散化状态空间表达式第十六页,本课件共有17页09.12.2022感感谢谢大大家家观观看看第十七页,本课件共有17页