線性控制系統(tǒng)理論ppt課件-文庫吧資料
2025-05-09 03:38本頁面
【正文】 ??? 基此，得到系統(tǒng)的一個(gè)基本解陣 （ 由自治方程的 n 個(gè)線性無關(guān)的解為列構(gòu)成 ） ： ? ?? ? ? ?1 2 2 20021t x xtt?????????????? 于是，利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣關(guān)系式（ ），即可定出狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣? ?0tt?： ? ? ? ? ? ?????????????????????????????0101201202021202010tttttttt 21 進(jìn)而，確定系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。線性系統(tǒng)理論大綱 2 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 ? 狀態(tài)和狀態(tài)空間 – 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的兩類數(shù)學(xué)描述 – 狀態(tài)和狀態(tài)空間的定義 (*) ? 連續(xù)變量動(dòng)態(tài)系統(tǒng)按狀態(tài)空間描述的分類 – 線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng) – 時(shí)變系統(tǒng)和時(shí)不變系統(tǒng) – 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng) – 確定性系統(tǒng)和不確定性系統(tǒng) ? 由系統(tǒng)輸入輸出描述導(dǎo)出狀態(tài)空間描述 – 由輸入輸出描述導(dǎo)出狀態(tài)空間描述（ *) – 由方塊圖描述導(dǎo)出狀態(tài)空間描述 (*) ? 線性時(shí)不變系統(tǒng)的特征結(jié)構(gòu) –特征多項(xiàng)式 (*) –特征值 (*) –特征向量和廣義特征向量 ? 狀態(tài)方程的約當(dāng)規(guī)范形 –特征值為兩兩相異的情形 (*) ? 由狀態(tài)空間描述導(dǎo)出傳遞函數(shù)矩陣 –傳遞函數(shù)矩陣 –G(s)基于 (A,B,C,D)的表達(dá)式 (*) ? 線性系統(tǒng)在坐標(biāo)變換下的特性 –坐標(biāo)變換的幾何含義和代數(shù)表征 –線性時(shí)不變系統(tǒng)在坐標(biāo)變換下的特性 (*) –線性時(shí)變系統(tǒng)在坐標(biāo)變換下的特性 ? 組合系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述和傳遞函數(shù)矩陣 (*) –子系統(tǒng)的并聯(lián) –子系統(tǒng)的串聯(lián) –子系統(tǒng)的反饋聯(lián)接 5 線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析 ? 連續(xù)時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析 ? 連續(xù)時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣 (*) ? 定義 ? 和系統(tǒng)矩陣 A的關(guān)系 ? 和基本解陣的關(guān)系 ? 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì) ? 連續(xù)時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)矩陣 6 ? 連續(xù)時(shí)間線性時(shí)變系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析 – 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣 (性質(zhì) ) (*) – 系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng) (*) – 脈沖響應(yīng)矩陣 ? 連續(xù)時(shí)間線性系統(tǒng)的時(shí)間離散化 – 問題的提出 – 基本約定 – 基本結(jié)論 ? 離散時(shí)間線性系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析 – 迭代法求解狀態(tài)響應(yīng) – 狀態(tài)響應(yīng)的解析關(guān)系式 – 脈沖傳遞函數(shù)矩陣 7 線性系統(tǒng)的能控性能觀性 ? 能控性和能觀測(cè)性的定義 (*) – 對(duì)能控性和能觀測(cè)性的直觀討論 – 能控性的定義 – 能觀測(cè)性的定義 ? 連續(xù)時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的能控性判據(jù) – 格拉姆矩陣判據(jù) (*) – 秩判據(jù) (*) – PBH判 – 約當(dāng)規(guī)范性判據(jù) – 能控性指數(shù) ? 連續(xù)時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的能觀測(cè)性判據(jù) – 格拉姆矩陣判據(jù) (*) – 秩判據(jù) (*) – PBH判 8 –約當(dāng)規(guī)范性判據(jù) – 能觀測(cè)性指數(shù) ? 連續(xù)時(shí)間線性時(shí)變系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性判據(jù) –能控性判據(jù) (*) –能觀測(cè)性判據(jù) (*) ? 離散時(shí)間線性系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性判據(jù) – 時(shí)變系統(tǒng)的能控性和能達(dá)性判據(jù) – 時(shí)不變系統(tǒng)的能控性和能達(dá)性判據(jù) – 時(shí)變系統(tǒng)的能觀測(cè)性判據(jù) – 時(shí)不變系統(tǒng)的能觀測(cè)性判據(jù) 9 ? 離散時(shí)間線性系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性判據(jù) – 時(shí)變系統(tǒng)的能控性和能達(dá)性判據(jù) – 時(shí)不變系統(tǒng)的能控性和能達(dá)性判據(jù) – 時(shí)變系統(tǒng)的能觀測(cè)性判據(jù) – 時(shí)不變系統(tǒng)的能觀測(cè)性判據(jù) ? 對(duì)偶性 – 對(duì)偶系統(tǒng) – 對(duì)偶性原理 ? 離散化線性系統(tǒng)保持能控性和能觀測(cè)性的條件 – 問題的提法 – 能控性和能觀測(cè)性保持條件 ? 能控規(guī)范形和能觀測(cè)規(guī)范形：?jiǎn)屋斎雴屋敵銮樾? –能控性能觀測(cè)性在線性非奇異變換下的屬性 –能控規(guī)范形 –能觀測(cè)規(guī)范形 11 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性 ? 外部穩(wěn)定性和內(nèi)部穩(wěn)定性 (*) – 外部穩(wěn)定性 – 內(nèi)部穩(wěn)定性 – 內(nèi)部穩(wěn)定性和外部穩(wěn)定性的關(guān)系 ? 李亞普諾夫意義下運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的一些基本概念 – 李亞普諾夫第一方法和第二方法 – 自治系統(tǒng) .平衡狀態(tài)和受擾運(yùn)動(dòng) – 李亞普諾夫意義下的穩(wěn)定 – 漸近穩(wěn)定 – 不穩(wěn)定 ? 李亞普諾夫第二方法的主要定理 (*) – 大范圍漸近穩(wěn)定的判別定理 – 小范圍漸近穩(wěn)定的判別定理 – 李亞普諾夫意義下穩(wěn)定的判別定理 – 不穩(wěn)定的判別定理 ? 構(gòu)造李亞普諾夫函數(shù)的規(guī)則化方法 ? 連續(xù)時(shí)間線性系統(tǒng)的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性判據(jù)(*) – 線性時(shí)不變系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù) – 線性時(shí)變系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù) ? 離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性及其判據(jù) – 離散時(shí)間非線性時(shí)不變系統(tǒng)的李亞普諾夫主穩(wěn)定性定理 – 離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù) 13 線性反饋系統(tǒng)的時(shí)間域綜合 ? 引言 – 綜合問題的提法 (*) – 性能指標(biāo)的類型 – 研究綜合問題的思路 (*) – 工程實(shí)現(xiàn)中的一些理論問題
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