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现代控制系统 (能控性与能观性 (线性定常系统的结构分解 (系统的实现 (单输入单输出的实现问题, 多输入多输出的实现问题,…
现代控制系统
能控性与能观性
定常离散系统
定常连续系统能控性
定常连续系统的能观性
线性时变系统的能控性与能观性
能控性与能观性的对偶关系
线性定常系统的结构分解
系统能控性分解
系统的能观性分解
按能控性与能观性进行标准分解
能控性、能观性与传递函数矩阵的关系
单输入单输出
多输入多输出
能控标准型与能观标准型
系统的实现
单输入单输出的实现问题
多输入多输出的实现问题
传递函数矩阵的最小实现
状态方程的解
线性定常系统状态方程解
齐次解
矩阵指数
状态转移矩阵
定义
性质
计算
幂级数法
拉式变换法
化为对角标准型或约当标准型
有限项法
线性时变系统齐次状态方程的解
线性时变系统非齐次状态方程的解
线性连续系统的时间离散化
近似离散化
离散化
离散时间系统状态方程的解
递推法
Z变换法
状态空间描述
重要概念 :check:
状态变量 :check:
不唯一
状态方程 :check:
输出方程 :check:
状态空间表达式 :check:
状态 :check:
状态向量
系统的阶次
看作是状态空间的一个点
状态空间 :check:
表达式的一般形式
非线性系统
可以化为线性系统吗 :question:
线性系统
时变系统
定常系统
惯性
系统
非惯性系统
系统矩阵
控制矩阵
观测矩阵
直接传递矩阵
离散系统 :question:
Z变换 :question:
系统方框图 :question:
状态变量图
积分器 :check:
加法器 :check:
放大器 :check:
绘图步骤 :check:
积分器是关键
表达式的建立
由物理系统机理建立 :
确定输入和输出变量 :check:
划分子系统,写子系统微分方程 :check:
选状态变量,得状态空间表达 :check:
由高阶微分方程建立SISO
直接选取状态变量
进行拉式变换 :red_cross:
SISO
m<n :check:
不能出现u的导数
算子符号p
能观标准型与能控标准型的转制关系
m=n :red_cross:
m=0 :check:
能控型与能观行
由传递函数建立
直接法
能控标准型
能观标准型
串联分解法 :red_cross:
单输入单输出系统
系统矩阵A得特征多项式等同于传递函数得分母多项式
传递函数的极点就是系统矩阵A的特征值
状态变量选择不唯一,但是传递函数唯一
多输入多输出系统
传递函数的定义
直接分解 :red_cross:
只有当传递函数分子次数等于分母次数是,才会有输入输出直接传递项,一般d等于零
组合系统状态空间表达式 :red_cross:
并联联结
N个子系统并联,组合系统的传递函数矩阵等于N个子系统传递函数矩阵之和
串联联结
反馈联结
线性变换
状态方程变为对角标准型 :check:
状态方程化为约当标准型 :check:
线性变换之后特征值不变,传递函数矩阵 不变 :check:
李雅普诺夫稳定性分析
基本概念
自治系统
受扰系统
平衡系统
稳定
一致稳定
渐进稳定
大范围渐进稳定
不稳定
有界输入有界输出稳定性(BIBO)
正定函数
李雅普诺夫稳定性理论
第一方法
第二方法
1.系统方框图和状态变量图的关系 :question:
如何通过拉式变换得到状态变量图
:red_flag: