6 控制系统综合校正的现代方法.pptVIP

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2016-12-28 发布于上海
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6 控制系统综合校正的现代方法.ppt

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北科大信息工程学院自动化系其中引入状态反馈，设增益阵为，则闭环的状态空间表达式为： step1. 求A阵特征多项式 step5. 验证：性质1 SISO系统状态反馈不会移动系统传递函数的零点。系统的状态空间表达式为注：1. 全维状态观测器的维数为n。若使用其作为系统状态的估计值，则系统成为2n维的。是否能减少？ 2. 能否有更精确的判别观测器的存在性的方法？二. 状态观测器的存在性结论：带状态观测器的反馈系统的传函与状态反馈系统的传函相同。定义：是满足不等式：且介于0到m-1之间的一个最小整数。式中，为系统输出矩阵C中的第i行向量(i=1,2,…m),因此，的下标i表示行数。根据定义下列矩阵：已知系统 =(A,B,C): 定理(能解耦性判据)：设受控系统 , 采用状态反馈能解耦的充要条件是维矩阵E 为非奇异。即是一个积分型解耦系统。其中，状态反馈矩阵为：输入变换矩阵为：闭环系统的传递函数为：例6.7中所讨论的系统，由于E是非奇异的，因此该系统可以采用状态反馈实现解耦，下面实现之。于是闭环系统为：求变换矩阵计算期望特征多项式 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 全维观测器为 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 结论：线性定常系统（A，B，C）状态观测器存在的充要条件是：系统的不能观子系统是渐近稳定的。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （A.B.C）状态观测器 K 基本原理状态观测器：开环系统： 6.5 基于观测器的状态反馈系统 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 闭环系统： ∫ C B A B ∫ C E A K y Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 整理后有： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1. 2. 的特征根集合具有分离性。取则所以闭环系统的特征根为：带观测器的反馈系统的性质： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3. 传递函数结论：状态观测器的引入不影响由状态反馈增益阵所配置的极点。而状态反馈器不影响已经设计好的观测器的极点。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 6.6 控制系统的解耦方法 6.6.1解耦问题的描述解耦问题是MIMO系统综合理论中的重要组成部分。解耦目的：使多变量系统中的每一个输出仅受一个输入的影响。每个输入也仅能控制一个输出。这样的问题称为解耦问题。这样的过程称为解耦。定义：如果线性系统