第五章线性系统的设计与综合 51状态反馈与输出反馈 5.2闭环系统的能控性与能观性 5.3单输入/多输出系统的极点配置 54状态反馈对系统零极点的影响 5.5输出反馈实现极点配置 56仝维状态观测器及其设计
第五章 线性系统的设计与综合 5.1 状态反馈与输出反馈 5.2 闭环系统的能控性与能观性 5.3 单输入／多输出系统的极点配置 5.4 状态反馈对系统零极点的影响 5.5 输出反馈实现极点配置 5.6 全维状态观测器及其设计
教学要求: 1.熟练掌握状态反馈与输出反馈,极点配置 2.熟练掌握状态观测器设计方法 3.掌握分离原理,降维观测器设计方法 重点内容: 状态反馈与输出反馈的基本结构、性质和有关定理 ·单输入、多输出系统的极点配置 全维与降维观测器的设计 ·状态反馈与观测器的工程应用
教学要求： 1.熟练掌握状态反馈与输出反馈，极点配置 2.熟练掌握状态观测器设计方法 3.掌握分离原理，降维观测器设计方法 重点内容： • 状态反馈与输出反馈的基本结构、性质和有关定理 • 单输入、多输出系统的极点配置 • 全维与降维观测器的设计 • 状态反馈与观测器的工程应用
5.1状态反馈与输出反馈 1.状态反馈 x= axt bul 设原系统 :y=Cx+Du D B 1/5 C y A K
5. 1 状态反馈与输出反馈 1. 状态反馈 设原系统： . x Ｂ 1/S Ｃ Ａ Ｋ Ｄ Ｖ u y - + + + + y Cx Du x Ax Bu = + = + . x
状态反馈控制律:L=ν-kx 其中:ν∈RP输入 K∈R--状态反馈阵 状态反馈系统: 「x=(A-BK)x+B 若D=O, y=(C-DK)x+Dy 特征方程G(s)=C(s-A+BK)B a(4)=-A+BK=0
状态反馈控制律： 其中： 输入 ----状态反馈阵 状态反馈系统： 若Ｄ=0， 特征方程 u = v−Kx p v R p n K R x = (A− BK)x + BV . y = (C − DK)x + DV Gk s C sI A BK B 1 ( ) ( ) − = − + a() = I − A+ BK = 0
2.输出反馈 a.输出反馈至参考微分处(x) B t x 1/S A x=Ax+ Bu-Hy=(A-HC)x+ Bu y 其中H∈R--输出反馈阵 H(S)=C(S/-A+ HC)B
2. 输出反馈 a. 输出反馈至参考微分处( ) . x . Ｂ x 1/S Ｃ Ａ H u - + + x x = Ax + Bu − Hy = (A− HC)x + Bu . y y = Cx 其中 H R nq --输出反馈阵 1 ( ) ( ) G s C sI A HC B H − = − +