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第五章系統(tǒng)的校正和控制器的設(shè)計(jì)-在線瀏覽

2024-09-11 13:16本頁(yè)面
  

【正文】 一觀測(cè)器可對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的所有狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè) , 叫全維觀測(cè)器 , 式 (5)叫全維觀測(cè)器方程 . 如將觀測(cè)器觀測(cè)到的實(shí)際系統(tǒng)狀態(tài)變量 估計(jì)值通過(guò)狀態(tài)反饋陣反饋到實(shí)際系統(tǒng)的輸入端 , 只要實(shí)際系統(tǒng) 狀態(tài)能控 , 則構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)就可任配置 , 使實(shí)際系統(tǒng)獲 得較高的控制質(zhì)量 . ?XAU B?X X?YTC~AB??X?G實(shí)際系 統(tǒng) 觀測(cè)器 圖中 TGCAA ??~帶觀測(cè)器的閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下所示 : 當(dāng)然 , 對(duì)于帶觀測(cè)器的閉環(huán)系統(tǒng) , 還可深入地討論許多問(wèn)題 , 有些問(wèn)題請(qǐng)參閱第五章第 . 現(xiàn)僅對(duì)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)舉幾例 . AUB?X X?YTC~AB??X?G實(shí)際系 統(tǒng) 觀測(cè)器 TK?XR例 1. 設(shè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)方程為 : 試設(shè)計(jì)一狀態(tài)觀測(cè)器 , 使其具有 10的重特征值 ? ?XyuXX02103210??????????????????解 : (1) 判系統(tǒng)是否能觀 ? ? nVr a n kACCV TT ????????????????? 22002?系統(tǒng)能觀 (2) 設(shè)觀測(cè)器的反饋陣 G為 : ? ?TggG21??????????????????????????????????????????100226203210020)10)(10()226()32(32212)(212112211221GgggggssssggsgssggsGCAsIT?(3) 觀測(cè)器方程為 : 例 2: 有一可觀系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)方程為 : ? ?yuxxGyBuXAxxGCAAT???????????????????????????????????????????????????????????????????????????103210329117023210~2~1~~~2~1~?? ? XyuXX111011131413121211444????????????????????????????試設(shè)計(jì)一極點(diǎn)為 3,4,5的觀測(cè)器 . 解 : 設(shè)觀測(cè)器的反饋陣 G為 : ? ?TgggG321? 因?yàn)橄到y(tǒng)能觀 , 為方便求特征方程 , 先將原動(dòng)態(tài)方程變換為 能觀標(biāo)準(zhǔn)型 . ? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11101100111110011001111001111100011661166315811117223356611112112TtAAttTVtVACACCVTTT?令 : __XTX ? 則有 : ????????????????????????????????? ??111000011510801400__1__1__TCCBTBATTA TT經(jīng)上述變換后的觀測(cè)器方程為 : 其特征多項(xiàng)式為 : yggguXgggyGuBXCGAXT???????????????????????????????????????????????????????????????__3__2__1____3__2__1______________0011)511(10)811(01)411(00)()411()811()511()(__1__22__33______????????? gsgsgsCGAsI T觀測(cè)器期望的特征多項(xiàng)式為 : 由 : 604712)5)(4)(3( 23 ??????? ssssss????????????????????????????????????????1 8 74 2 97 0 41 8 74 2 97 0 4125114781160411____3__2__1__3__2__1Ggggggg得 : ??????????????222564__GTG變換前的觀測(cè)器方程為 : yuXGyBuXGCAXT??????????????????????????????????? ????????????222564011353635131314606060)( 由上兩例可見(jiàn) , 受控系統(tǒng)是 n維的 , 觀測(cè)器也是 n維的 , 這叫 全維觀測(cè)器 . 當(dāng)維數(shù)較高時(shí)如例 2, 求觀測(cè)器方程較為困難 . 在工 程實(shí)際中 , 希望
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