HIT 第五章 线性系统的时间域理论 第5章线性反馈系统的时间域综合 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。 佥爾液z萦火学 HARBIN INST I TUTE OF TECHNOLOGY 001
第五章 线性系统的时间域理论 第5章 线性反馈系统的时间域综合 分析 ： 综合与分析是相反的一个命题。 稳定性等）和定量的变化规律。 研究系统运动的定性行为（如能控性、能观测性、 已知系统结构和参数及外输入作用， 001
HIT 第五章 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,即控制作用的规 律及需要增加的结构和参数。 控制作用规律常取为反馈的形式。 抗扰动或抗参数变动,反馈系统优于非反馈系统。 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 综合是建立在系统分析的基础上的。 佥黔爾成z紫火 HARBIN INST I TUTE OF TECHNOLOGY 002
第五章 综合 ： 律及需要增加的结构和参数。 确定需要施加于系统的外输入作用，即控制作用的规 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。 合问题。 以状态空间法为基础，在时间域内讨论线性反馈系统的综 控制作用规律常取为反馈的形式。 抗扰动或抗参数变动，反馈系统 动或抗参数变动，反馈系统优于非反馈系统。 综合是建立在系统分析的基础上的。 002
HIT 第五章 51引言 ◆综合问题的提出 给定系统的状态空间描述: x=Ax+Blx(0)=xn,t≥0 y=Cx x:n维状态向量,y:q维输出向量,L:P维输入向量, 矩阵A、B和C为常阵且为给定。 给定:期望的性能指标、某些特征向量、或某种期望形式 或极小(或极大)值一个性能函数。 佥黔爾成z紫火 HARBIN INST I TUTE OF TECHNOLOGY 003
第五章 5.1 引言 u综合问题的提出 x： 维状态向量， ： 维输出向量， ： 维输入向量， 给定系统的状态空间描述： 0 x Ax Bu x(0) x t, 0 y Cx = + = ³ = & y 矩阵 、 和 为常阵且为给定。 n u 给定 ：期望的性能指标、某些特征向量、或某种期望形式、 q p A B C 或极小（或极大）值一个性能函数。 003
HIT 第五章 所谓综合: 寻找一个控制作用L,在其作用下系统的运动满足所给 出的期望性能指标。 如果控制作用依赖于系统的实际响应: 有l=-Kx+y状态反馈控制 l=-Fy+v输出反馈控制 其中:K为PⅩn常阵,状态反馈矩阵。 F为P×q常阵,输出反馈矩阵。 V为参考输入向量。 佥黔爾成z紫火 HARBIN INST I TUTE OF TECHNOLOGY 004
第五章 寻找一个控制作用 ，在其作用下系统的运动满足所给 u = - + K x v 所谓综合： u u = - + F y v 出的期望性能指标。 如果控制作用依赖于系统的实际响应： 输出反馈控制 有 状态反馈控制 其中： 为 常阵，状态反馈矩阵。 为参考输入向量。 p n ´ 为 常阵，输出反馈矩阵。 K F p q ´ v 004
HIT 第五章 所导出的闭环结构的控制系统,分别称为状态反馈系统和 输出反馈系统。 综合:确定控制的规律和形式。 设计:还要考虑控制的实现问题。 ◆性能指标的类型 非优化型指标:不等式型的指标,≥即可。 优化型指标:一类极值型指标,所有值中取极值。 佥爾液z萦火学 HARBIN INST I TUTE OF TECHNOLOGY 005
第五章 u性能指标的类型 所导出的闭环结构的控制系统，分 结构的控制系统，分别称为状态反馈系统和 为状态反馈系统和 输出反馈系统。 综合 ：确定控制 u 的规律和形式。 非优化型指标 ：不等式型的指标，³ 即可。 设计 ：还要考虑控制 u 的实现问题。 优化型指标 ：一类极值型指标，所有值中取极值。 005