21.9
Systemy nieliniowe znajdują lepsze modelowanie w reprezentacji przestrzeni stanów.
Rozważmy proste wahadło reprezentowane w przestrzeni stanów, w której środek masy znajduje się w połowie jego długości. Waga i zastosowany moment obrotowy są istotnymi czynnikami.
Sumowanie momentów obrotowych prowadzi do równania różniczkowego. Wybierane są zmienne stanu i formułowane są równania stanu.
Aby zlinearyzować równanie dotyczące punktu równowagi, rozważ zmienne stanu zaburzone wokół punktu równowagi.
Przybliżenie szeregów Taylora jest stosowane i rozwiązywane, co daje równania stanu liniowego.
Rozważmy nieliniowy system sprężyn. Sformułuj równanie różniczkowe i wprowadź małe zaburzenie.
Równanie to jest następnie linearyzowane. Podstawienie tego i przeprowadzenie różniczkowania daje zlinearyzowane pośrednie równanie różniczkowe.
Siła równowagi jest używana do obliczania xo, ostatecznie tworząc końcowe zlinearyzowane równanie różniczkowe.
Zmienne stanu są wybierane, a równania stanu i wyjścia są zapisywane, zapewniając kompletny model systemu w przestrzeni stanów. Na koniec wszystkie równania są przekształcane w postać wektorowo-macierzową.
Do dokładnego modelowania i analizy układów nieliniowych często wymagane są wyrafinowane podejścia, przy czym szczególnie skuteczna jest reprezentacja…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.