計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)ppt課件(參考版)
2025-05-06 07:14本頁(yè)面
【正文】 例 )1()()()()()(?)()()()1()()()(?)()()()()(?)()](?)([)()()(?)1(?22122212121112222212121211112121211112121111???????????????????????????kHkuHbbkHAAkHAAkuHbkHAkHkubkAkHAAkHkubkAkHAAkkHkubkAkAkxxxxxxxzxxzzxxx圖 降維狀態(tài)觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)變換法示意 圖 降維狀態(tài)觀測(cè)器的實(shí)現(xiàn) 降維狀態(tài)觀測(cè)器（ 6） 。 圖 降維狀態(tài)觀測(cè)器結(jié)構(gòu) 降維狀態(tài)觀測(cè)器（ 4） 觀測(cè)器方程為 令觀測(cè)器狀態(tài)誤差為 同全維觀測(cè)器情況類似，有 )()()()(?)()](?)([)()()(?)1(?12121211112121111kHkubkAkHAAkkHkubkAkAkzxxzzxxx???????????)(?)(? 121 kAk xz ?)(?)()(~ 111 kkk xxx ??)(~)()](?)()[()()()()(?)()()()()1(?)1()1(~121111121111212121111212111111kHAAkkHAAkHkubkAkHAAkubkAkAkkkxxxzxxxxxxx??????????????????降維狀態(tài)觀測(cè)器（ 5） ? 降維觀測(cè)器的實(shí)現(xiàn) 將 z表達(dá)式代入觀測(cè)器方程中 ， 得 上式中 x2(k)， u(k)可直接得到 ， 但最后一項(xiàng) Hx2(k+1)實(shí)現(xiàn)有困難 ， 因x2(k+1)是預(yù)測(cè)值 。 為了用可直接觀測(cè)的 x2(k)估計(jì)不可直接觀測(cè)的 x1(k) ， 引入一個(gè)虛擬輸出 )()( )()1( )1()1(21212221121121 kubbkkAAAAkkk??????????????????????????????xxxxx???????)()(]0[)(21kkIkxxy)()()1()()( 22222121 kubkAkkAk ????? xxxz降維狀態(tài)觀測(cè)器（ 3） ? 觀測(cè)器模型結(jié)構(gòu) 整個(gè)系統(tǒng)的降維狀態(tài)觀測(cè)器實(shí)際上相當(dāng)于全維觀測(cè)器的子系統(tǒng) 。 即 其中 A11為 (nm) (nm)維； A12為 (nm) m維； A21為 m (nm)維；A22為 m (nm)維； b1為 (nm) 1維 。 ? 單輸入多輸出系統(tǒng)降維觀測(cè)器的設(shè)計(jì) 已知 n維線性定常離散系統(tǒng) (A， b， C)能觀測(cè) 其中 ， x(k)為 n維狀態(tài)向量 ， y(k)為 m維輸出列向量 。 即可用 nm維狀態(tài)觀測(cè)器代替全維狀態(tài)觀測(cè)器 。 )](?)()[( )()()(?)()()()1(?)1(kkHCAkHykBkHCAkBkAkkxxuxuxxx????????????)(~)()1(~ kHCAk xx ???全維狀態(tài)觀測(cè)器（ 5） 若指定狀態(tài)觀測(cè)器的特征值為 即期望的特征方程為 狀態(tài)觀測(cè)器的特征多項(xiàng)式為 比較兩式兩邊 z各次冪項(xiàng)的系數(shù)可得到一個(gè) n元方程組 ， 可求得輸出誤差反饋系數(shù)矩陣 H。 由于原受控系統(tǒng)狀態(tài)不可直接量測(cè) ， 故用二個(gè)系統(tǒng)的輸出誤差信號(hào)代替 。 但在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí) ， 不可能保證二者初始狀態(tài)完全相同 。 考慮如下 n 階單輸出線性定常離散系統(tǒng) A為 n n維系統(tǒng)矩陣， B為 n r輸入矩陣， C為 1 n維輸出矩陣。 ? 全維狀態(tài)觀測(cè)器 ? 降維狀態(tài)觀測(cè)器 1. 全維狀態(tài)觀測(cè)器（ 1） 當(dāng)對(duì)象的所有狀態(tài)均不可直接量測(cè)時(shí) ， 若要進(jìn)行狀態(tài)反饋設(shè)計(jì) ， 就需對(duì)全部狀態(tài)變量進(jìn)行觀測(cè) 。 然而系統(tǒng)的狀態(tài)變量并
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