第十章传递函数矩阵的状态空间实现ok.ppt

第10章 传递函数矩阵的状态空间实现;第10章 传递函数矩阵的状态空间实现;10.1 实现的基本概念和基本属性;实现的基本属性;(5) 实现的物理本质 直观上，传递函数矩阵G(s)的实现就是对具有“黑箱”形式的真实系统在状态空间领域寻找一个外部等价的内部假想结构，内部假想结构对真实系统的可否完全表征性依赖于系统是否可控可观测。;能控类和能观测类实现;最小实现;实现的最小维数 ;10.2 标量传递函数的典型实现; ;可观测标准型实现;例： ，试求其能观测标准型。 ;并联型实现;10.3 基于有理分式矩阵描述的典型实现：能控性实现和能观测形实现;可控型实现;例：求出下面G(s)的可控型实现;注：Gsp(s)的可控型实现与可观测型实现满足对偶关系;10.4 基于MFD的典型实现：控制器形实现和观测器形实现;真q×p右MFD;对真q×p右MFD ，其严格真右MFD为 Nr(s)Dr-1(s)，Dr(s)列既???，列次δciDr(s) = kci， i =1, 2, …, p Dr(s) = DhcSc(s) + DLcΨc(s) Nr(s) = NLcΨc(s) ;则严格真Nr(s)Dr-1(s)的控制器型实现(Ac, Bc, Cc)的系数矩阵为; 通过分析可知，控制器型实现中Ac, Bc, Cc 具有如下形式：;例：给出如下2×2右MFD Nr(s)Dr-1(s)的控制器型实现(Ac, Bc, Cc);2. 左MFD的观测器型实现;观测器型实现的构造;其核心MFD Sr-1(s)Ψr(s)的实现为 ，这里; 通过分析可知，观测器型实现中Ao, Bo, Co 具有如下形式：;10.6 不可简约矩阵分式描述的最小实现; 对q×p严格真右MFD Nr(s)Dr-1(s)， Dr(s)列既约或行既约，n = deg detDr(s)，表(A, B, C)为其任意形式的 n 维实现，则有 (A, B, C)为最小实现 ? Nr(s)Dr-1(s)不可简约 ;2 .不可简约左MFD的最小实现;3 .确定最小实现的途径 ;时域法的途径： 严真可简约MFD，分母矩阵为列既约或行既约 对于可控类实现 →按可观测性分解→导出可控可观测部分(Aco, Bco, Cco) →最小实现即为(Aco, Bco, Cco)； 对于可观测类实现 →按可控性分解→导出可观测可控部分(Aoc, Boc, Coc) →最小实现即为(Aoc, Boc, Coc)