第九章 状态电间分析方法 IR FORCE
1 第九章 状态空间分析方法
第9章状态空间分 析方法 基本要求 9-1状态空间方法基础 9-2线性系统的可控性和可观性 9-3状态反馈和状态观测器 9-4有界输入、有界输出的稳定性 9-5李雅普诺夫第二方法 返回主目录 2
2 第9章 状态空间分 析方法 基本要求 9-1 状态空间方法基础 9-2 线性系统的可控性和可观性 9-3 状态反馈和状态观测器 9-4 有界输入、有界输出的稳定性 9-5 李雅普诺夫第二方法 返回主目录
引言:前面几章所学的内容称为经成泰 论;下面要学的内容称为现代控制理论 简单比较 经典控制理论 现代控制理论 (50年代前) (50年代后) 研究对象单输入单输出的线可以比较复杂 性定常系统 数学模型传递函数 状态方程 (输入、输出描述)(可描述内部行为) 数学基础运算微积、复变函线性代数、矩阵理论 数 设计方法的非唯性试凑成设计的解析性,与计 特点 主要在时 作用。主要在复数间域进行 域进行
3 引言：前面几章所学的内容称为经典控制理 论；下面要学的内容称为现代控制理论。两者作 一简单比较。 经典控制理论 (50年代前) 现代控制理论 (50年代后) 研究对象 单输入单输出的线 性定常系统 可以比较复杂 数学模型 传递函数 (输入、输出描述) 状态方程 (可描述内部行为) 数学基础 运算微积、复变函 数 线性代数、矩阵理论 设计方法的 特点 非唯一性、试凑成 份多, 经验起很大 作用。主要在复数 域进行。 设计的解析性，与计 算机结合，主要在时 间域进行
基本要求 ①掌握由系统输入一输出的微分方程式、系统动态 结枃图、及简单物理模型图建立系统状态空间模 型的方法。 ②熟缮業握矩指数的计篡方漆,熟练握由时域 方程计算传递函数的公式。 ③正确理解可逆线性变换,熟练掌握可逆线性变换 前、后动态方程各矩阵的关系。 ④正确理解可控性和可观测性的概念,熟练掌握和 运用可控性判据和可观性判据。 返回子目录
4 基本要求 ① 掌握由系统输入—输出的微分方程式、系统动态 结构图、及简单物理模型图建立系统状态空间模 型的方法。 ② 熟练掌握矩阵指数的计算方法，熟练掌握由时域 和复数域求解状态方程的方法。熟练掌握由动态 方程计算传递函数的公式。 ③ 正确理解可逆线性变换, 熟练掌握可逆线性变换 前、后动态方程各矩阵的关系。 ④ 正确理解可控性和可观测性的概念，熟练掌握和 运用可控性判据和可观性判据。 返回子目录
⑤熟练掌握可逆线性变换矩阵的构成方法,能将可控系统 化为可控标准形。能将不可控系统进行可控性分解。 ⑥正确理解对偶原理,会将原系统的有关可观测性的问题 转化为对偶系统的可控性问题来研究。 ⑦正确理解单变量系统零、极点对消与动态方程可控 可观测的关系。熟练掌握传递函数的可控性标准形实 现、可观性标准形实现的构成方法。 ⑧正确理解状态反馈对可控性,可观性的影响,正确理解 状态反馈可任意配置闭环极点的充要条件
5 ⑤ 熟练掌握可逆线性变换矩阵的构成方法, 能将可控系统 化为可控标准形。能将不可控系统进行可控性分解。 ⑥ 正确理解对偶原理, 会将原系统的有关可观测性的问题 转化为对偶系统的可控性问题来研究。 ⑦ 正确理解单变量系统零、极点对消与动态方程可控、 可观测的关系。熟练掌握传递函数的可控性标准形实 现、可观性标准形实现的构成方法。 ⑧ 正确理解状态反馈对可控性，可观性的影响, 正确理解 状态反馈可任意配置闭环极点的充要条件