现代控制理论(第五章).pdf

第五章 线性定常系统的反馈结构及状 态观测器 • 反馈控制器设计 – 状态反馈 – 输出反馈 – 极点配置 • 状态观测器设计 – 全维观测器 • 带状态观测器的反馈控制器设计 – 分离原理 1 状态反馈控制器设计 系统建模与分析 建立了状态空间模型 提出了基于状态空间模型的运动分 认识 析 探讨了系统的定性分析：稳定性、 世界 能控性、能观性 系统综合（给定被控对象，通过设计控制器结构和 参数，使系统满足性能指标要求。） 改变 经典控制中，用系统输出作为反馈控制器的 世界 输入 现代控制中，可根据系统信息：状态反馈、 输出反馈 2 反馈的形式－状态反馈  x A x  B u n维线性定常系统 y = C x 馈 反 态 状 系统的控制量u取为状态变量的线性函数， x Ax B(r - Kx) ( A - BK )x Br u r Kx y = Cx 称之为状态反馈。     加入状态反馈后的系统结图 3 反馈的形式－输出反馈 输出反馈有两种形式：一种是将输出量反馈至状态 微分,另一种是将输出量反馈至参考输入。 馈 反 出 输     反馈至状 x Ax B(r - FCx) (A - BFC)x Br y = Cx 态微分 u r Fy = r FCx    x Ax Bu Hy ( A - HC)x Bu  反馈至参 y = Cx 考输入 u Hy = HCx 常用输出反 4