系统的状态变量分析ppt课件

1、离散时间系统形状方程的求解 形状方程的普通方式对一个具有对一个具有m个输入个输入p个输出的个输出的n阶延续时阶延续时间系统，可用一阶微分方程组表示：间系统，可用一阶微分方程组表示：(线性线性) mmnnfbfbfbxaxaxax121211112121111mmnnfbfbfbxaxaxax222212122221212mnmnnnnnnnnfbfbfbxaxaxax22112211mmnnfdfdfdxcxcxcy121211112121111mmnnfdfdfdxcxcxcy222212122221212mpmppnpnpppfdfdfdxcxcxcy22112211)()()()()()

2、(ttttttDfCxyBfAxx延续时间系统的形状可用矩阵方式表示为：延续时间系统的形状可用矩阵方式表示为： nxxx21 nnnnnnaaaaaaaaa212222111211 nxxx21 nmnnmmbbbbbbbbb212222111211 mfff21=+)()()()()()(ttttttDfCxyBfAxx pyyy21 pnppnnccccccccc212222111211 pmppmmddddddddd212222111211 nxxx21 mfff21)()()()()()(ttttttDfCxyBfAxx离散时间系统的形状变量方程为一阶差分方离散时间系统的形状变量方程为

3、一阶差分方程组，有与延续时间系一致样的方式，可写成：程组，有与延续时间系一致样的方式，可写成： 1kkkkkkDfCxyBfAxx1kkkkkkDfCxyBfAxx nnnnnnaaaaaaaaa212222111211A nmnnmmbbbbbbbbb212222111211B pnppnnccccccccc212222111211C pmppmmddddddddd212222111211D 延续时间系统形状方程的建立tvCcddtiLLddf (t)+LCR1R2x1(t)+x2(t)i1(t)i2(t)y (t)+回路电流和形状变量的关系为回路电流和形状变量的关系为)()(22titx)

4、()()(211tititxCf (t)+LCR1R2x1(t)+x2(t)i1(t)i2(t)y (t)+回路方程为回路方程为)()()(111tftxtiR0)()()(1222txtiRtiLf (t)+LCR1R2x1(t)+x2(t)i1(t)i2(t)y (t)+)(1)(1)(1)(12111tfCRtxCtxCRtx)()(1)(2212txLRtxLtx由上面四式可求出形状方程为由上面四式可求出形状方程为f (t)+LCR1R2x1(t)+x2(t)i1(t)i2(t)y (t)+)()(22txRty系统的输出方程为系统的输出方程为f (t)+LCR1R2x1(t)+x2(

5、t)i1(t)i2(t)y (t)+系统的形状方程和输出方程用矩阵来表示系统的形状方程和输出方程用矩阵来表示21xxLRLCCR2111121xx011CRf2120)(xxRty2426952)(23sssssH写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。s1s1s1592624y2 x1x2x3f2426952)(23sssssH写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。s1s1s1592624y2 x1x2x3f选三个积分器输出为系统的形状变量选三个积分器输出为系统的形状变量x1，x2和和x

6、3，有，有21xx 32xx fxxxx3213926242125xxy2426952)(23sssssH写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。s1s1s1592624y2 x1x2x3f321xxx92624100010321xxx321xxxf100025y2426952)(23sssssH写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。4135 . 222)(sssssHs122x1s132.5x2s14x3fy2426952)(23sssssH写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。

7、写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。s122x1s132.5x2s14x3fyfxx11221232xxx322345 . 2xxxx32145 . 02xxx3xy 2426952)(23sssssH写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。s122x1s132.5x2s14x3fy45 . 02032002321xxx321xxx321xxxf100100y2426952)(23sssssH写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。45 . 13125 . 0)(ssssHs120

8、.5x1s13x2s141.5x3fy2426952)(23sssssH写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。s120.5x1s13x2s141.5x3fyfxx112fxx223fxx3343215 . 15 . 0 xxxy2426952)(23sssssH写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。写出系统直接型、级联型和并联型构造的形状方程。s120.5x1s13x2s141.5x3fy400030002321xxx321xxx321xxxf1115 . 115 . 0y 离散时间系统形状方程的建立z1a1x1kz1a2f1kf2

9、kx2ky1ky2k 该系统有两个延该系统有两个延时 器 ， 选 取 其 输 出时 器 ， 选 取 其 输 出x1kx1k及及x2kx2k作为形作为形状变量。由左端加法状变量。由左端加法器列出形状方程为器列出形状方程为 11111kfkxakx 12222kfkxakx由右端加法器列写出输出方程为由右端加法器列写出输出方程为211kxkxky122kfkxkyz1a1x1kz1a2f1kf2kx2ky1ky2k矩阵表示式为矩阵表示式为 1 121kxkx2100aa21kxkx21kxkx100121kfkf21kfkf21kyky10110100试求该系统的形状方程与输出方程。试求该系统的形状方程与输出方程。32132161161901030)(zzzzzzzH6116fk1030 x2kx3kykz1z1z1x1k90试求该系统的形状方程与输出方程。试求该系统的形状方程与输出方程。32132161161901030)(zzzzzzzH6116fk1030 x2kx3kykz1z1z1x1k90 选取延时器输出选取延时器输出x1k 、x2k及及x3k作为形状变量。由左作为形状变量。由左端加法器列出矩阵方端加法器列出矩阵方式的形状方程为式的形状方程为 1 1 1321kxkxkx611610001032