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计算机控制讲稿--17
计算机控制工程
Computer Control Engineering
主讲人：张陈斌 PhD
自动化系
Email:Zhangchb@ustc.edu.cn
2014-11-18
第十七讲：计算机控制
系统的状态空间设计(1)
2
主要内容
1.输出反馈设计法
2.基于状态空间的极点配置设计
3
输出反馈设计法
设多输入－多输出的系统如图所示
被控对象
r(t) e(k) u(k)
−Ts + 1 x(t)
1 y(t)
D(z) −e B C
s s
+
A
4
状态空间的输出反馈设计法的目标是:
利用状态空间表达式，设计出数字调节器D(z) ，
使得多变量计算机控制系统满足要求的性能指标，
即在D(z)的作用下，系统输出y (t)经过N次采样(N拍)
后，跟踪参考输入函数r(t)的瞬态响应时间为最小。
线性连续控制对象的状态方程和输出方程为
x (t ) Ax (t ) +Bu(t ) x (t ) | x (t )
t t0 0
y (t ) Cx (t )
5
下面将讨论在D(z)作用下，输出是最小N拍跟踪输入的设计方
法。
1.连续状态方程的离散化
1
x (k + ) Fx (k ) =+Gu(k )
y (k ) Cx (k )
T
AT ( At d )
其中F = e , G ∫0 e t B , T为采样周期
其解为 k −1
k
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