第6章线性反馈系统的时间域综合6.1引言6.2状态反馈和输出反馈6.3极点配置问题:可配置条件和算法6.4镇定问题:可镇定的条件和算法6.5解耦问题:可解耦的条件和算法6.6跟踪问题:无静差性和鲁棒控制6.7状态重构问题和状态观测器6.8引入观测器的状态反馈控制系统的特性
6.1 引言 6.2 状态反馈和输出反馈 6.3 极点配置问题: 可配置条件和算法 6.4 镇定问题: 可镇定的条件和算法 6.5 解耦问题: 可解耦的条件和算法 6.6 跟踪问题: 无静差性和鲁棒控制 6.7 状态重构问题和状态观测器 6.8 引入观测器的状态反馈控制系统的特性
引言6.1综合与分析是相反的一个命题。分析:已知系统结构和参数及外输入作用,研究系统运动的定性行为(如能控性、能观测性、稳定性等)和定量的变化规律
综合:?已知系统结构和参数及所期望的系统运动形式或某些特征。确定需要施加于系统的外输入作用,即控制规律综合是建立在系统分析的基础上的。控制律常取为反馈的形式(状态反馈或输出反馈)。无论抗扰动还是抗参数摄动,反馈系统优于非反馈系统。本章以状态空间法为基础,在时间域内讨论线性反馈系统的综合问题
综合问题的提出受控对象:线性定常系统(状态空间描述)x= Ax+ Bux(0)= xo,t ≥ 0y= Cx且标:即性能指标,如某些特征值、或某种期望形式、或关于极小(或极大)值的某个性能函数。手段:控制输入(控制器设计)
0 x Ax Bu x(0) x ,t 0 y Cx
所谓综合:寻找一个控制U,在其作用下系统的运动满足所给出的期望性能指标。控制常用的形式:u=-Kx+v状态反馈控制u=-Fy+v输出反馈控制其中:K为p×n常阵,状态反馈(增益)矩阵。F为p× 常阵,输出反馈(增益)矩阵。V为参考输入向量
u K x v u u F y v K p n F p q v