第十二章系统的状态变量分 析法
第十二章 系统的状态变量分 析法
本章的要点 由糸统框图或电路图画出对应的信号流图 状态方程和傲分方程差分方程)之间的互化 连续肘问糸统和离散时间亲统状态方程的列写 和(求解
.由系统框图或电路图画出对应的信号流图 .状态方程和微分方程(差分方程)之间的互化 .连续时间系统和离散时间系统状态方程的列写 和(求解) *本章的要点
形十引言 糸统教学摸型的描述方法 输入一输出描述法:主要表达输入信号与输出信号之间 的关系,只关心系统的输入和输出的有关变量,而不涉 及系统内部,称外部端口表达法。(经典法) 状态变量描述法:是以系统内部某些变量作为状态变量, 这种描述法表达出系统的全部状态和性能,构成了对系 统的内部描述,称为内部表达法。(现代法)
一.系统数学摸型的描述方法 12.1 引言 输入-输出描述法:主要表达输入信号与输出信号之间 的关系,只关心系统的输入和输出的有关变量,而不涉 及系统内部,称外部端口表达法。(经典法) 状态变量描述法:是以系统内部某些变量作为状态变量, 这种描述法表达出系统的全部状态和性能,构成了对系 统的内部描述,称为内部表达法。(现代法)
二状态变量油中的几个基本概念(p307) ①状态变量法描述糸统的 (t) 要素如图示: V(t) (t) 对于一个动态系统,状态是表示系统的一组最少 变量(被称为状态变量),它满足两条: 只要知道t0时这组变量和t0的输入函数; 决定仓t0的系统的全部的其它变量。 系统的状态变量不是惟一的
二. 状态变量法中的几个基本概念 (p307) ①状态变量法描述系统的 要素如图示: 对于一个动态系统,状态是表示系统的一组最少 变量(被称为状态变量),它满足两条: •只要知道t=t0时这组变量和tt0的输入函数; •决定tt0的系统的全部的其它变量。 系统的状态变量不是惟一的
a状态:动态糸统在=to时刻的状态,是一组代表所要最小 信息量的数值x(o),2()…xn()利用这组数值、输入及糸统 模型,可唯一确定糸统的工作情况。其实质是指糸统的储能 状况。 b状态变量:能够表示糸统状态的那些变量称为状态变量 C状态矢量:能完全描述一个糸统行为的若干个状态变量, 看作矢量的各个分量坐标 通常收态变量记为矩阵形式,地)=/+6)/ 每一矩阵元素即为一状态变量 d.状态空间:由状态矢量×1,x2…Xn所组成的n维空间 e状态机迹:在状态空间中状态矢量端点随时间变化而描述 出的路径称为状态轨迹
a.状态:动态系统在 时刻的状态,是一组代表所要最小 信息量的数值 ,利用这组数值、输入及系统 模型,可唯一确定系统的工作情况。其实质是指系统的储能 状况。 b.状态变量:能够表示系统状态的那些变量称为状态变量 c.状态矢量:能完全描述一个系统行为的若干个状态变量, 看作矢量的各个分量坐标 通常状态变量记为矩阵形式, 每一矩阵元素即为一状态变量 ( ) ( ) ( ) ( ) = x t x t x t x t n ...... d.状态空间:由状态矢量x1 , x2… xn所组成的n维空间 e.状态轨迹:在状态空间中状态矢量端点随时间变化而描述 出的路径称为状态轨迹= t t ( ), ( )... ( ) x t x t x t n