- 1、本文档共110页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
状态空间法的基本概念;状态空间法的基本概念;(6)被控过程和控制系统;控制系统的状态空间表达式
;;第二节 线性定常系统状态空
间表达式的建立;;;按系统的物理机理建立状态空间
表达式的例子
1、R-L-C电网络系统
解:以 作为中间变量,列写该回路的微分方程
选; 为系统两状态变量,则原方程可化成
写成矩阵方程:
; 基本思想:根据描述输入-输出关系的微分方程或传递函数
建立其状态空间描述并化成几种标准形式。;1 输入函数中不含导数项,传递
函数中没有零点;化为向量矩阵形式:
状态方程为:
输出方程为:; 若按下式选取如下状态变量x1=y/b0,x2=y(1)/b0…xn=y(n-1)/b0, 则微分方程可表示为;
;线性定常系统的状态空间表达式为;当系统传递函数中m=n时,即;式??? 是直接联系输入、输出量的前馈系数, 是严格有理真分式,其系数用综合除法得;(1)能控规范型;定义如下一组状态变量;输出方程为;(2)能观测规范型
1.)选择状态变量;联立(2)式和(3)式,即可求得状态空间表达式为:;由式(1)(2)可以得到下式:; 将式(4)和式(6)代入原始微分方程式中,根据左右等式中u及其各阶导数的系数相等的原则可得到:;按能控规范型的状态和输出方程:;按能观测规范型:;三. 约当标准型(根据传递函数实数
极点建立状态空间描述);(1)对于互异极点部分:;(2)对于重极点部分:;由(3)、(6)、(7)可得状态空间描述为:;xn;;
;四 离散时间系统的状态空间描述;由差分方程或脉冲传递函数建立动态方程;对式(1)进行 变换,整理为;定义如下一组状态变量:;利用 反变换关系;;例 离散系统的差分方程为;五. 由系统框图建立状态空间描述;图中有三个积分环节,三阶系统,取三个状态变量如上图(选择积分环节后的变量为状态变量):
则有:;系统;状态空间描述的结构图绘制步骤:
⑴画出所有积分器;
积分器的个数等于状态变量数,每个积分器的输出表示相应的某个状态变量。
⑵根据状态方程和输出方程,画出相应的加法器和比例器;
⑶用箭头将这些元件连接起来。;
系统方框图→模拟结构图→状态空间表达式;常用符号:;例 画出一阶微分方程的状态结构图。;系统;第三节 由状态空间求传递函数;已知线性定常系统;[例 ]
求由 所表述系统的W(s);求得:;一 线性定常系统的运动;二、 零输入响应(自由运动的状态解);拉氏变换法;状态转移矩阵的物理意义:
从时间角度看,状态转移矩阵使状态向量随着时间的推移不断地
作坐标变换,不断地在状态空间中作转移,故称为状态转移矩阵; 三 状态转移矩阵的计算方法;求出的解不是解析形式,适合于计算机求解。;2 用拉氏变换法求解:;例:用拉氏变换法求解求矩阵A的状态转移矩阵;四、矩阵指数- 状态转移矩阵
Φ(t)的性质;若线性定常系统的非奇次状态方程
的解存在,则解形式如下:;[证]:;X (k+1)=G (k)X (k)+H (k)u (k)
y (k)=C (k)X (k)+D (k)u (k);二 线性定常系统的时间离散化;2 线性定常系统的时间离散化;将这些结果代入(2)式,得到:;;[例]:;三 线性离散系统的运动分析;给定 时的初始状态x(0) ,及任意时刻 u(k);离散系统的状态方程:;得:;求该离散系统在单位阶跃输入下状态方程的解。;由于输入为单位阶跃函数,所以有:;整理得:;;PPT模板下载:/moban/ 行业PPT模板:/hangye/
节日PPT模板:/jieri/ PPT素材下载:/sucai/
PPT背景图片:/beijing/ PPT图表下载:/tubiao/
优秀PPT下载:/xiazai/ PPT教程: /powerpoint/
Word教程: /word/ Excel教程:/excel/
资料下载:/ziliao/ PPT课件下载:/kejian/
范文下载:/fanwen/ 试卷下载:/shiti/
教案下载:/
您可能关注的文档
最近下载
- 高等职业学校口腔医学技术专业实训教学条件建设标准.docx VIP
- 《睑板腺功能障碍雷火灸技术操作规范》(发布稿).pdf VIP
- 钛管道施工及验收规范.pdf
- 新能源汽车行业电驱动行业系列专题(一):聚焦3000亿市场,技术迭代推动降本增效-20230308-中信证券-35页.pdf
- 语文课程与教学论考试例题汇编.pdf VIP
- 物流项目管理 物流项目团队组建与管理 2.ppt
- Siemens 西门子工业 RWG Universal Controller RWG Universal Controller 使用手册.pdf
- 达格列净二甲双胍缓释片(I)-临床用药解读.pptx
- 泄殖腔畸形手术.pptx VIP
- TGXAS-睑板腺功能障碍雷火灸技术操作规范编制说明.docx VIP
文档评论(0)