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自主技术与智能控制研究中心
线性系统理论基础 第四章
Lyapunov 稳定性分析

自主技术与智能控制研究中心
内容与要点
内容 要点
一.Lyapunov 稳定性概念
平衡点 , 稳定性 , 渐近稳定
性 , 全局渐近稳定性
二.Lyapunov 稳定性判据
稳定性判据 , 渐近稳定性判
据 , 全局渐近稳定性判据
三.连续时间线性系统的
稳定性判据
间接法判据,直接法判据
四.离散时间线性系统的
稳定性判据
间接法判据,直接法判据

自主技术与智能控制研究中心
一、 Lyapunov 稳定性概念
1 、平衡状态(平衡点)
在没有外界干扰的情况下,系统保持静止不动的状态称
为平衡状态。
系统 的平衡状态的计算
线性系统 的平衡状态:
( , )x f x t
( ) 0
e e
x f x t 当且仅 ,状态向量 是平衡状态 它满足当
x Ax
0
e e
Ax x方程 的解

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一、 Lyapunov 稳定性概念
例 : 单摆
两个平衡点

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一、 Lyapunov 稳定性概念
1 2
1 2 2 1 2
2 3
3 4
1 1
4 3
{ } { ( )}
{ ( ) } { }
x x
x m l g x I ml u
x x
x M m mgl x ml u
例:小车倒立摆的平衡点
1
2
3
4
x x
x x
x
x
u
1 2
1 2 2
2 3
3 4
1
4 3
{ }
{ ( ) }
x x
x m l g x
x x
x M m mgl x
2
3
4
0
0
0
x
x
x
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东东云_金钊
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