状态反馈和输出反馈.doc_第1页
状态反馈和输出反馈.doc_第2页
状态反馈和输出反馈.doc_第3页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

51 线性反馈控制系统的基本结构及其特性在现代控制理论中，控制系统的基本结构和经典控制理论一样，仍然是由受控对象和反馈控制器两部分构成的闭环系统。不过在经典理论中习惯于采用输出反馈，而在现代控制理论中则更多地采用状态反馈。由于状态反馈能提供更丰富的状态信息和可供选择的自由度，因而使系统容易获得更为优异的性能。5.1.1 状态反馈状态反馈是将系统的每一个状态变量乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参与输入相加形成控制律，作为受控系统的控制输入。图5.1是一个多输入多输出系统状态反馈的基本结构。图5.1 多输入多输出系统状态反馈结构图 (5.1)式中;、。若，则受控系统 （5.2）简记为。状态线性反馈控制律u为 （5.3）其中 维参考输入； 维状态反馈系数阵或状态反馈增益阵。对单输入系统，为维行向量。把式（5.3）代入式（5.1）整理可得状态反馈闭环系统的状态空间表达式 （5.4）若，则 （5.5）简记为。闭环系统的传递函数矩阵 （5.6）比较开环系统与闭环系统可见，状态反馈阵的引入，并不增加系统的维数，但可通过的选择自由地改变闭环系统的特征值，从而使系统获得所要求的性能。5.1.2 输出反馈输出反馈是采用输出矢量构成线性反馈律。在经典控制理论中主要讨论这种反馈形式。图5.2示出多输入多输出系统输出反馈的基本结构。 图5.2 多输入多输出系统输出反馈结构图受控系统 （5.7 a） （5.7 b） 或 （5.8）输出线性反馈控制律为 （5.9）式中 维输出反馈增益阵。对单输出系统，为维列矢量。闭环系统状态空间表达式可由式（5.7 b）代入（5.9）得 （5.10）整理得 （5.11）再把式（5.11）代入式（5.7）求得 （5.12）若，则 （5.13）简记 。由式（5.13）可见，通过选择输出反馈增益阵也可以改变闭环系统的特征值，从而改变系统的控制特性。输出反馈系统的传递函数矩阵为 （5.14）若受控系统的传递函数阵为 （5.15）则和存在下列关系 （5.16）或 （5.17）比较上述两种基本形式的反馈可以看出，输出反馈中的与状态反馈中的相当。但由于，所以可供选择的自由度远比小，因而输出反馈只能相当于一部分状态反馈。只有当时，才能等同于全状态反馈。因此，在不增加补
人人文库> 全部分类> 应用文书 > 技术指导

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论