现代控制理论-工程硕士-状态空间法.pptVIP

现代控制理论;现代控制理论的主要特点;;;;;状态变量:状态变量是能完整地确定地描述系统的时域行为的最小一组变量。只要知道某一初始时刻to时的一组状态变量的值，并且知道从这一初始时刻起(t≥t。)的输入变量，那么系统中的所有状态(或变量)在此刻及以后的数值或变化情况都能惟一确定;例：

;输出方程;状态向量:如果n个状态变量用x1(t)、x2(t)、…、xn(t)表示，并把这些状态变量看作是向量x(t)的分量，那么向量x(t)称为状态向量;状态方程描述系统的状态变量之间及其和系统输入量之间关系的一阶微分方程组，称为系统的状态方程。;;对于多变量控制系统，设有p个输入，q个输出，其状态空间表达式的形式;线性定常离散系统;;1．2线性定常系统状态空间表达式的建立;一.根据系统的工作原理建立状态空间表达式;输出方程为;二.根据微分方程和传递函数建立状态空间表达式(微分方程和传递函数的实现);可观测标准2型;2．方程中含输入量的导数项，传递函数有零点;对(1)式选;一般;(2)．能观标准型实现;(3)对角标准型实现;(4)约当标准型实现;;例;例;三.状态变量的非唯一性和特征值不变性;2.系统特征值的不变性;例;对应1=-1的特征向量;同理可得;化为对角标准形〔对角标准化〕

线性定常系统的状态方程

当系统矩阵的特征值

互异，那么必存在非奇异变换矩阵，通过

线性变换，那么有;的特征值

所对应的特征向量;四.状态变量图;;1.3由状态空间表达式求传递函数;例;;二.对多输入-多输出系统(r个输入,m个输出)