狀態(tài)觀測(cè)器ppt課件-在線瀏覽
2025-06-18 12:13本頁(yè)面
【正文】 環(huán)系統(tǒng)中代替原狀態(tài)變量作為反饋量來(lái)構(gòu)成狀態(tài)反饋律。 2022/5/29 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 ? 討論的主要問(wèn)題： 1. 基本概念 : 狀態(tài)觀測(cè)器 2. 基本方法 : 狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)方法、誤差分析方法、帶狀態(tài)觀測(cè)器的閉環(huán)系統(tǒng)分析方法。 2022/5/29 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 全維狀態(tài)觀測(cè)器及其設(shè)計(jì)方法 ? 下面分別介紹 ? 開環(huán)狀態(tài)觀測(cè)器 ? 漸近狀態(tài)觀測(cè)器 2022/5/29 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 1. 開環(huán)狀態(tài)觀測(cè)器 ? 設(shè)線性定常連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型為 ?(A,B,C),即為 ABC? ??????x x uyx在這里設(shè)系統(tǒng)的系統(tǒng)矩陣 A、 輸入矩陣 B和輸出矩陣 C都已知。 2022/5/29 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 ? 對(duì)此問(wèn)題一個(gè)直觀想法是： ? 利用仿真技術(shù)來(lái)構(gòu)造一個(gè)和被控系統(tǒng)有同樣動(dòng)力學(xué)性質(zhì) (即有同樣的系數(shù)矩陣 A,B和 C)的如下系統(tǒng)來(lái)重構(gòu)被控系統(tǒng)的狀態(tài)變量 : ? ?? ?ABC? ??????x x uyx其中 為被控系統(tǒng)狀態(tài)變量 x(t)的估計(jì)值。 圖 68 開環(huán)狀態(tài)觀測(cè)器的結(jié)構(gòu)圖 ? 其結(jié)構(gòu)如下圖所示。 ? 但是 ,一般情況下是很難做到這一點(diǎn)的。 1. 有些被控系統(tǒng)難以得到初始狀態(tài)變量 x(0),即不能保證 。 ?( 0 ) ( 0 )?xx?()tx?( ) ( )tt?xx2022/5/29 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 ? 所以 ,由于上述狀態(tài)觀測(cè)器不能保證其估計(jì)誤差收斂到零 ,易受噪聲和干擾影響 ,其應(yīng)用范圍受到較大的限制。 ? 為了和下面討論的狀態(tài)觀測(cè)器區(qū)分開來(lái) ,通常把該觀測(cè)器稱為開環(huán)狀態(tài)觀測(cè)器。 ?()tx2022/5/29 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 2. 漸近狀態(tài)觀測(cè)器 ? 前面討論的開環(huán)狀態(tài)觀測(cè)器未利用被控系統(tǒng)的可直接測(cè)量得到的輸出變量來(lái)對(duì)狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行修正 ,所得到的估計(jì)值不佳 , ? 可以預(yù)見(jiàn) ,若利用輸出變量對(duì)狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行修正 ,即反饋校正 ,則狀態(tài)估計(jì)效果將有本質(zhì)性的改善。 ? 其估計(jì)誤差 將會(huì)因?yàn)榫仃?A具有在 s平面右半閉平面的特征值 ,導(dǎo)致不趨于零而趨于無(wú)窮或產(chǎn)生等幅振蕩。 2022/5/29 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 ? 根據(jù)上述利用輸出變量對(duì)狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行修正的思想和狀態(tài)估計(jì)誤差須漸近趨于零的狀態(tài)觀測(cè)器的條件 ,可得如下狀態(tài)觀測(cè)器 : ? ? ?()? ?A B GC? ? ? ? ?????x x u y yyx其中 G稱為狀態(tài)觀測(cè)器的反饋矩陣。 2022/5/29 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 ? 下面分析狀態(tài)估計(jì)誤差是否能趨于零。 ? ?x?x圖 69 漸近狀態(tài)觀測(cè)器的結(jié)構(gòu)圖 2022/5/29 第 6章 線性系統(tǒng)綜合 ? 先定義如下狀態(tài)估計(jì)誤差 : ? ? ?( ) ( ) ( )? ?( ) ( )?( ) ( )AGAGA G C??????x x x x x y yx x x xxx其中 AGC稱為 狀
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1