21.6
Die Frequenzbereichstechnik, die üblicherweise für die Analyse und den Entwurf von Regelungssystemen verwendet wird, ist nur für lineare, zeitinvariante Systeme geeignet.
Der Zeitbereichs- oder Zustandsraumansatz kann nichtlineare, zeitveränderliche und Systeme mit mehreren Eingaben und mehreren Ausgängen verarbeiten.
Bei der Zustandsraumdarstellung wird eine bestimmte Teilmenge von Systemvariablen, die als Zustandsvariablen identifiziert werden, verwendet, um simultane Differentialgleichungen erster Ordnung für ein System n-ter Ordnung zu konstruieren, die als Zustandsgleichungen bezeichnet werden.
Ziehen Sie eine RLC-Schaltung in Betracht. Da das Netzwerk zweiter Ordnung ist, ist es notwendig, zwei gleichzeitige Differentialgleichungen erster Ordnung zu verwenden.
Die Größen, die in der Ableitungsgleichung für die Energiespeicherelemente - die Induktivität und den Kondensator - differenziert werden, sind die Zustandsgrößen.
Die Kirchhoffschen Spannungs- und Stromgesetze werden verwendet, um die Nichtzustandsvariablen als lineare Kombinationen der Zustandsvariablen und der Eingabe auszudrücken.
Diese Ergebnisse werden in die ursprünglichen Ableitungsgleichungen eingesetzt, um die Zustandsgleichungen zu erhalten.
Die Ausgangsgleichung ist der Strom durch den Widerstand.
Der letzte Schritt besteht darin, diese Gleichungen in Form einer Vektormatrix darzustellen, um die Zustandsraumdarstellung des gegebenen Stromnetzes zu erhalten.
Die Frequenzbereichstechnik, die häufig bei der Analyse und Entwicklung von Rückkopplungssystemen verwendet wird, ist für lineare, zeitinvariante Syst…
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