現(xiàn)代控制理論ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-28 12:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 若原受控對象可控，則其可控性矩陣滿足 ： ? ? nBAABBr a n k n ?? 1?nrank S ?1于是增廣系統(tǒng)的可控的充要條件是 ： ( ) ( )0 n q n pABr a n k S r a n k n qC ? ? ???? ? ?????至此，增廣系統(tǒng)可控的充要條件又可表為 （ 1）受控對象可控 。 （ 2） 。0n x n n x pq x n q x pABr a n k n qC?? ??????。?pq r a n k B r a n k C q??選擇下列狀態(tài)反饋控制規(guī)律 ? ? qKxKqxKKu 2121 ???????????????????????????????????????????? ????????rr ydqxAydqxCBKBKAqx1210??? ? ??????????????qxCqxCy10?????????????? ???0de t)(21CBKBKAIf ??可求得輸出向量的拉氏變換為 111()( ) ( )()DsY s C s I ARs? ???? ?????當 d=d01(t)及 r= r 01(t)時，穩(wěn)態(tài)輸出向量為 )(lim)(lim 0 ssyty st ??? ?0111 1 1 1000/l i m ( )/sd s ds C s I A C Ar s r???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ?l i m ( ) ( ) 0t y t r t?? ??且存在 當擾動和 /或參考輸入為斜坡信號時，需引入重積分器，這時增廣系統(tǒng)動態(tài)方程隨之改變。 例 2. 復合控制 CxyHdBuAxx ???? ,?復合控制就是選擇 F陣，在參考輸入 r=0條件下使 u Fd??以實現(xiàn) y對 d的不變性。 復合控制系統(tǒng)動態(tài)方程為 ( ) ,x A x H B F d y Cx? ? ? ?000( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )tty t C t t x t C t H B F d d? ? ?? ? ? ? ? ? ??要求 y(t)不受 d(t)的影響，就是要求 0( ) ( ) ( ) 0tt C t H B F d d? ? ?? ? ? ??( ) ( ) 0C t H B F?? ? ? ?() ( ) 0AtC e H B F?? ??39。, 39。t t H B F B?? ? ? ?039。39。 ?BCe AtF 39。0B H B F? ? ?????1039。 )39。(nmmmAt Atae039。1??????????????BCACACn?上式表明，該系統(tǒng)可觀測而不可控。 全維狀態(tài)觀測器 ?實現(xiàn)狀態(tài)重構(gòu)的裝置就稱為狀態(tài)觀測器。按實現(xiàn)維數(shù)的不同，狀態(tài)觀測器一般可分為 全維狀態(tài)觀測器 和 降維狀態(tài)觀測器 兩種形式。 ?與被觀測系統(tǒng)具有相同維數(shù)的觀測器，被稱為全維狀態(tài)觀測器，也稱為龍伯格觀測器。 ?若觀測器的維數(shù)低于被觀測系統(tǒng)的維數(shù)，則被稱為降維狀態(tài)觀測器。 全維狀態(tài)觀測器設(shè)計任務 x A x B u?? Cxy ?1122????tnnxxxxxxxx??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ???? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ??l i m ( ) ( ) 0 , 1 , 2 , ,iit x t x t i n?? ? ? ?設(shè)計任務 :構(gòu)建狀態(tài)觀測器，使觀測器的狀態(tài)滿足跟蹤特性 開環(huán)全維狀態(tài)觀測器 構(gòu)建一個與受控對象動態(tài)方程相同的模擬系統(tǒng) ? ?x A x B u?? ? ?y Cx?開環(huán)狀態(tài)觀測器的跟蹤特性分析 設(shè)狀態(tài)偏差為 ?x x x??? ? ? ?? ? ?x x x A x B u A x B u A x x A x? ? ? ? ? ? ? ? ?x Ax?0() 0( ) ( )A t tx t e x t?? ? ?0()00 ?( ) ( ) ( )A t tx t e x t x t???00?( ) ( )x t x t?00?( ) ( )x t x t?受控對象的初始狀態(tài)可能因其所處的實際環(huán)境、條件等因素不同而相異，模擬系統(tǒng)中積分器初始條件的設(shè)置只能預估，因而兩個系統(tǒng)的初始狀態(tài)總有差異，完全相等的機率極小。 系統(tǒng)矩陣 A具有正的特征值（或具有正實部）時 x ??當系統(tǒng)矩陣 A的特征值都為負（或具有負實部）時 0x??xx?即 ?實際上這種開環(huán)觀測器是不實用的，幾乎不被應用。 閉環(huán)全維狀態(tài)觀測器 ? ? ? ? ?( ) ( )? ? ( )
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1