bf性控制系統(tǒng)的能控性和能觀測性-1節(jié)(已修改)
2025-05-29 11:36 本頁面
【正文】 2021年 6月 14日 3時 51分 1 1. 線性連續(xù)定常系統(tǒng)的能控性 2. 線性連續(xù)定常系統(tǒng)的能觀測性 3. 線性連續(xù)時變系統(tǒng)的能控性和能觀測性 4. 對偶性及對偶系統(tǒng) 5. 能控和能觀測標(biāo)準(zhǔn)型 6. 線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解 7. 傳遞函數(shù)的最小實(shí)現(xiàn) 第三章 線性控制系統(tǒng)的能控性與能觀測性 2021年 6月 14日 3時 51分 2 能控性和能觀測性基本概念： 狀態(tài)空間描述的兩段性 ： 20世紀(jì) 60年代初，由 卡爾曼 提出，與狀態(tài)空間描述相對應(yīng)。 狀態(tài)方程：描述了輸入引起的狀態(tài)變化 輸入能夠控制狀態(tài) （控制問題） 輸出方程：描述了狀態(tài)變化引起的輸出改變 狀態(tài)能否由輸出反映 （估計問題） [背景 ]： 2021年 6月 14日 3時 51分 3 直觀概念 :系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下 ?? ?1x2x1?s 1?s2? 3?yu顯然， 只能控制 而不能影響 ，我們稱狀態(tài)變量 是可控的，而 是不可控的。只要系統(tǒng)中有一個狀態(tài)變量是不可控的，則該系統(tǒng)是狀態(tài)不可控的。 u 1x2x1x2x? 能控性 ： 指外輸入 u(t) 對系統(tǒng)狀態(tài)變量 x(t)和輸出變量 y(t)的支配能力，它回答了 u(t)能否使 x(t)和 y(t)作任意轉(zhuǎn)移的問題 有些狀態(tài)分量能受輸入 u(t)的控制，有些則可能不受 u(t)的控制。受 u(t)控制的狀態(tài)為能控狀態(tài)，不受 u(t)控制的狀態(tài)為不能控狀態(tài) 2021年 6月 14日 3時 51分 4 指由系統(tǒng)的輸出 y(t)識別狀態(tài)變量 x(t)的能力，它回答了狀態(tài)變量能否由輸出反映出來。 ? 能觀測性： 有些狀態(tài)能通過輸出 y(t)確定下來，有些狀態(tài)則不能。能通過 y(t)反映的狀態(tài)為能觀狀態(tài)，不能通過 y(t)反映的狀態(tài)為不能觀狀態(tài) 直觀概念 : 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下 uy? ?1x? 1x 2x? 2x1?s 1?s32顯然輸出 中只有 ，而無 ，所以從 中不能確定 ，只能確定 。我們稱 是可觀測的， 是不可觀測的。 y2x1x1x2x1x2xy2021年 6月 14日 3時 51分 5 第一節(jié) 線性連續(xù)定常系統(tǒng)的能控性 1. 狀態(tài)能控性嚴(yán)格定義 2. 狀態(tài)能控性判別準(zhǔn)則（ 3種） 3. 輸出能控性 2021年 6月 14日 3時 51分 6 一、狀態(tài)能控性定義 如果存在一個分段連續(xù)的輸入 u(t)， 能在 的有限時間內(nèi)使得系統(tǒng)的某一初始狀態(tài) 轉(zhuǎn)移到任一終端狀態(tài)
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