線性系統(tǒng)的綜合與設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-01-06 18:49本頁(yè)面
【正文】 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?2?z x Gy?? 2?x z Gy??22 12 21 11 2 12( ) ( ) ( ) ( )?z A G A z G y A G A y B G B ux z G y? ? ? ? ? ? ? ??? ????????????????????yLzyTxxTxTx21?????????? ?????mnIcccT021111? ?21 ccc ?? ?()x A G C x G y B u? ? ? ?2122222xAwuxAx???? 狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì) BuAxx ??? cxy ?? ?21 ccc ??????? ?????mnIcccT021111? ? 121212122211211210 xyxxIyuBBxxAAAAxxxmm ????????????????????????????????????????xTx ?22 12 21 11 2 12( ) ( ) ( ) ( )?z A G A z G y A G A y B G B ux z G y? ? ? ? ? ? ? ??? ????2x 狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì) 已知受控對(duì)象的狀態(tài)方程為 ，輸出方程為 ，且狀態(tài)完全能觀。 ? 分解 ， 使 c1為 m維方陣 ， 且逆存在 。 ? 取可逆變換陣 使 對(duì)受控對(duì)象做線性變換得： ? 降維后的 nm維狀態(tài)變量 由觀測(cè)器構(gòu)置 ， 其狀態(tài)空間表達(dá)式為 ： ? 根據(jù)狀態(tài)觀測(cè)器的希望極點(diǎn)確定 ： 令 求得 。 ? 還原到原狀態(tài)空間的觀測(cè)器的狀態(tài)為： ? 繪制降維觀測(cè)器的模擬結(jié)構(gòu)圖 。 ? 12??? ? yxx T x T Tz Gyx?? ??? ? ??? ???????2 2 1 2* ( ) ( ) ( )s s s I A G A?? ? ? ? ?GG 狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì) （ 4） 降維狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)的應(yīng)用舉例 解題過(guò)程可以簡(jiǎn)化 ， 因?yàn)樵瓲顟B(tài)空間表達(dá)式本身滿足降維觀 測(cè)器的構(gòu)置的基本結(jié)構(gòu)條件 ， 不必選擇變換陣 T。 – 判系統(tǒng)的能觀性： 滿 秩 。 – 系統(tǒng)狀態(tài) n=3， 輸出 m=2， 所以 nm=1， 只需設(shè)計(jì)一個(gè)一維 狀態(tài)觀測(cè)器； 由輸出方程 可以看出系統(tǒng)不需變換由狀態(tài)方程直接得到 3?crankV? ? ?????????????????????????213212 0010001xxxxxIxy? ? 1,00,6,116,10,00 10 2122211211 ??????????????????????????? BBAAAA 狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì) – 計(jì)算狀態(tài)反饋矩陣 （ 兩個(gè)輸出一個(gè)狀態(tài)所以為一行兩列 ） – 求降維后的 nm維觀測(cè)器狀態(tài)空間表達(dá)式為： 模擬結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)書(shū) P – 返回 ? ?12G g g?2 2 1 2 2 2 1* ( ) ( ) ( ) 5 6 1 , 0s s s I A G A s s g g g?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?任 意 取? ? 1322? 01xx z Gy z z xx??? ? ? ? ? ? ?????2 2 1 2 2 1 1 1 2 1( ) ( ) ( ) ( )z A G A z G y A G A y B G B u? ? ? ? ? ? ?? ? 1,00,6,116,10,00 10 2122211211 ??????????????????????????? BBAAAA?????2211??yxyxuxxzz ?????? 21 665? 狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì) 帶狀態(tài)觀測(cè)器的狀態(tài)反饋系統(tǒng) 1. 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)空間表達(dá)式 ? ?0X A BF X BVGC A GC BF X BXXyCX?? ?? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???????? ???? 0( ) ( ) ( )X A BF BF X BVA GC X X BXXf s sI A BF sI A GC?? ??? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??????? ? ? ? ? 狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì) F v—— ∫ B C A G + —— u∫ B C A + ?y狀態(tài)觀測(cè)器 —— 基本特性 (1) 閉環(huán)極點(diǎn)設(shè)計(jì)的分離性：狀態(tài)反饋的極點(diǎn)配置和狀 態(tài) 觀測(cè)器的極點(diǎn)配置可以單獨(dú)進(jìn)行。 (2) 傳遞函數(shù)的不變性：直接狀態(tài)反饋和由觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)狀 態(tài)反饋的閉環(huán)傳遞函數(shù)矩陣等價(jià)。 (3) 觀測(cè)器反饋與直接狀態(tài)反饋的等效關(guān)系：狀態(tài)反饋的 極點(diǎn)確定了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能 ， 而觀測(cè)器的極點(diǎn)則確定 了狀態(tài)觀測(cè)器的狀態(tài)跟蹤系統(tǒng)實(shí)際狀態(tài)的速度 ， 只有 在系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí) ， 觀測(cè)器反饋和直接狀態(tài)反饋才完 全等價(jià) 。 狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1