控制系統線性化分析方法

『壹』 線性控制理論的分析方法

簡單說，線性系統理論主要研究線性系統狀態的運動規律和改變這種運動規律的可能性方法，建立和揭示系統結構、參數、行為和性能間的確定的和定量的關系。在對系統進行研究的過程中，建立合理的系統數學模型是首要的前提，對於線性系統，常用的模型有時間域模型和頻率域模型，時間域模型比較直觀，而頻率域模型則是一個更強大的工具，二者建立的基本途徑一般都通過解析法和實驗法。
數學模型提供了解決問題的可能性，在此基礎上，還需要在系統中加入控制部分來達到期望的性能，這些都可以先在數學模型中加入一些環節，再在實際中實現。
經典的線性控制理論以拉普拉斯變換為主要工具，在50年代業已成熟。後來，一些新的數學工具相繼得到了運用，先進的計算機技術也被使用起來，這些都推動了線性系統理論的進一步發展和在實際中的廣泛運用。
本世紀50年代，經典的線性系統理論已經發展成熟和完備，並在不少工程技術領域中得到了成果的應用。其數學基礎是拉普拉斯變換，模型是傳遞函數，分析和綜合方法是頻率響應法。但是，它具有明顯的局限性，突出的是難於解決多輸入—多輸出系統，並且難以揭示系統的更深刻的特性。
在50年代蓬勃興起的航天技術的推動下，線性系統理論在1960前後開始了從經典到現代階段的過渡，其重要標志之一是卡爾曼（R.E.Kalman）系統地把狀態空間法引入到系統和控制理論中來。並在此基礎之上，卡爾曼進一步提出了能控性和能觀測性這兩個表徵系統結構特性地重要概念，已經證明這是線性系統理論中的兩個最基本的概念。建立在狀態空間法基礎上的線性系統的分析和綜合方法通常稱為現代線性系統理論。
自60年代中期以來，線性系統理論不僅在研究內容還是在研究方法上，又有了一系列新的發展。出現了這種從幾何方法角度來研究線性系統的結構和特性的幾何理論，出現了以抽象代數為工具的代數理論。也出現了在推廣經典頻率法基礎上發展起來的多變數頻域理論。與此同時，隨著計算機技術的發展和普及，線性系統分析和綜合中的計算問題，以及利用計算機對線性系統進行輔助分析和輔助設計的問題，也都得到了廣泛和充分的研究。

『貳』 在經典控制理論時期,分析和設計自動化控制系統的主要方法是什麼分別基於什麼樣的原理和思想方法

看看網路的解釋：

經典控制理論主要研究系統運動的穩定性、時間域和頻率域中系統的運動特性（見過渡過程、頻率響應）、控制系統的設計原理和校正方法（見控制系統校正方法）。經典控制理論包括線性控制理論、采樣控制理論、非線性控制理論（見非線性系統理論）三個部分。早期，這種控制理論常被稱為自動調節原理，隨著以狀態空間法為基礎和以最優控制理論為特徵的現代控制理論的形成（在1960年前後），開始廣為使用現在的名稱。

控制理論的形成遠比控制技術的應用要晚。古代，羅馬人家裡的水管系統中就已經應用按反饋原理構成的簡單水位控制裝置。中國北宋元初年（1086～1089）也已有了反饋調節裝置──水運儀象台。但是直到1787年瓦特離心式調速器在蒸汽機轉速控制上得到普遍應用，才開始出現研究控制理論的需要。

1868年，英國科學家J.C.麥克斯韋首先解釋了瓦特速度控制系統中出現的不穩定現象，指出振盪現象的出現同由系統導出的一個代數方程根的分布形態有密切的關系，開辟了用數學方法研究控制系統中運動現象的途徑。英國數學家E.J.勞思和德國數學家A.胡爾維茨推進了麥克斯韋的工作，分別在1875年和1895年獨立地建立了直接根據代數方程的系數判別系統穩定性的准則（見代數穩定判據）。

1932年，美國物理學家H.奈奎斯特運用復變函數理論的方法建立了根據頻率響應判斷反饋系統穩定性的准則（見奈奎斯特穩定判據）。這種方法比當時流行的基於微分方程的分析方法有更大的實用性，也更便於設計反饋控制系統。奈奎斯特的工作奠定了頻率響應法的基礎。隨後，H.W.波德和N.B.尼科爾斯等在30年代末和40年代進一步將頻率響應法加以發展，使之更為成熟，經典控制理論遂開始形成。

1948年，美國科學家W.R.埃文斯提出了名為根軌跡的分析方法，用於研究系統參數（如增益）對反饋控制系統的穩定性和運動特性的影響，並於1950年進一步應用於反饋控制系統的設計，構成了經典控制理論的另一核心方法──根軌跡法。

40年代末和50年代初，頻率響應法和根軌跡法被推廣用於研究采樣控制系統和簡單的非線性控制系統，標志著經典控制理論已經成熟。經典控制理論在理論上和應用上所獲得的廣泛成就，促使人們試圖把這些原理推廣到像生物控制機理、神經系統、經濟及社會過程等非常復雜的系統，其中美國數學家N.維納在1948年出版的《控制論》最為重要和影響最大。

經典控制理論在解決比較簡單的控制系統的分析和設計問題方面是很有效的，至今仍不失其實用價值。存在的局限性主要表現在只適用於單變數系統，且僅限於研究定常系統。

以頻率響應法和根軌跡法為核心的控制理論。[1]頻率響應理論對於分析，設計單變數系統來說是非常有效的工具。設計者只需根據系統的開環頻率特性，就能夠判斷閉環系統的穩定性和給出穩定裕量的信息，同時又能非常直觀地表示出系統的主要參數，即開環增益與閉環系統穩定性的關系。頻率響應法圓滿地解決了單變數系統的設計問題。1948年，伊萬斯(W. R. Evans)提出了控制系統分析和設計的根軌跡法。

『叄』 自動控制原理的線性系統的時域分析法，根軌跡法和頻域分析法比較他們的不同（原理，方法的不同）

時域分析是通過直接求解系統在典型輸入信號作用下的時域響應來分析系統系能的。方法就是按一些公式求上升時間、最大超調量等參數來分析系統，也可用勞斯判據。一般需要復雜的高階微分方程運算。
根軌跡法是根據反饋控制系統開環和閉環傳遞函數之間的關系，由開環傳遞函數求閉環特徵根。這種方法是用圖解的方式表示特徵根與系統參數的全部數值關系，適用於高階系統，避免了復雜的運算。
頻域法根據系統的頻率特性間接地揭示系統的動態特性和穩態特性，可以簡單迅速地判斷某些環節或者參數對系統的動態特性和穩態特性的影響，並能指明改進系統的方向。與前兩種方法相比，主要優點有不需要復雜運算、能對系統動態性能作出分析。方法是奈氏穩定判據，作出奈氏圖，根據曲線與（-1.0）點的關系，作出相應判斷。
可參考自動控制原理教材，胡壽松的不錯。
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『肆』 在經典控制理論時期，分析和設計自動化控制系統的主要方法是什麼分別基於什麼樣的原理和思想方法

分析自動控制系統在古典控制理論中分三部分：
一.線性 其中線性系統的分析有時域分析法 頻域分析法 根軌跡分析法三種 二，非線性系統的分析 用描述函數和相平面圖對其進行分析
三。離散系統的分析 基於Z變換來求取數學模型對其進行分析

控制系統的設計 主要從穩准快 三個方面來考慮 盡量滿足用戶要求來設計系統 比如給定擾動下設計無差 擾動輸入下無差等 針對用戶設計相應最佳系統來滿足要求 在滿足要求的同時 做到 各個穩定指標的最好 比如Wc 相角裕量 調節時間超調量 等等.
你的問題太廣 一言難盡 你把題目在明確點 我看下能不能處理...

希望有點幫助 對你