可控可观与稳定性分析课件

可控可观与稳定性分析16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙而战斗一样。——赫拉克利特17、人类对于不公正的行为加以指责，并非因为他们愿意做出这种行为，而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。——柏拉图18、制定法律法令，就是为了不让强者做什么事都横行霸道。——奥维德19、法律是社会的习惯和思想的结晶。——托·伍·威尔逊20、人们嘴上挂着的法律，其真实含义是财富。——爱献生可控可观与稳定性分析可控可观与稳定性分析16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙而战斗一样。——赫拉克利特17、人类对于不公正的行为加以指责，并非因为他们愿意做出这种行为，而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。——柏拉图18、制定法律法令，就是为了不让强者做什么事都横行霸道。——奥维德19、法律是社会的习惯和思想的结晶。——托·伍·威尔逊20、人们嘴上挂着的法律，其真实含义是财富。——爱献生第3章可控可观与稳定性分析本章主要线性定常连续系统的可控性◆可控性定义◆可控性判据√代数判据模态判据√传递函数判据输出可控判据线性定常连续系统的可观性今可观性定义可观性判据代教判据模态判据传進函数判据第三章第3章可控可观与稳定性分析系统可控标准型和可观标准型◆单输入系统的可控标准型单輸出系統的可观标准型对偶原理线性定常离散系统的可控可观测性今高系統的可控性◆高散系統的可观性线性定常系统的结构分解心系統换可控性的结枘分解◆系统换可观性的结袍分解◆系统按可控性和可观性的结袍分解Lyapunov稳定性分析方法第三章可控可观与稳定性分析16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙1第3章可控可观与稳定性分析本章主要线性定常连续系统的可控性◆可控性定义◆可控性判据√代数判据模态判据√传递函数判据输出可控判据线性定常连续系统的可观性今可观性定义可观性判据代教判据模态判据传進函数判据第三章第3章可控可观与稳定性分析2第3章可控可观与稳定性分析系统可控标准型和可观标准型◆单输入系统的可控标准型单輸出系統的可观标准型对偶原理线性定常离散系统的可控可观测性今高系統的可控性◆高散系統的可观性线性定常系统的结构分解心系統换可控性的结枘分解◆系统换可观性的结袍分解◆系统按可控性和可观性的结袍分解Lyapunov稳定性分析方法第三章第3章可控可观与稳定性分析3引言经典控制理论:传递函数(输入输出特性)输出量即是被控量(只要系统稳定,输出便可以受控,且输出总是可测量的)现代控制理论:状态空间(状态方程和输出方程)输出m→令外部变量存在问题:I内部变量1、系统内所有状态是否可受输入影响可控性问题系统内所有状态是否可由输出反映可观性问题可控、可观性是由kalman于1960年提出的,在现代控制理论中起重要作用第三章引言43.1线性定常连续系统的可控性本节主要内容线性定常连续系统的可控性今可控性定义今可控性判据√代数判据√棋态判据√传递函数判据输出可控判据第三章3.1线性定常连续系统的可控性53.1线性定常连续系统的可控性、可控性定义1、状态可控性:对于线性定常系统,如果存在一个分段连续的输入,能在有限时间j隔内,使得系统从某一初始状态转移到指定的任一终端状态,则称此状态是可控的。若系统的所有状态都是可控的,则称此系统是状态完全可控的,简称系统是可控的一致可控说明:这种定义方式不便于写成解析形式。为了便于数学处理,而又不失一般性,可以把上面的可控性定义分两种情況叙述:第三章3.1线性定常连续系统的可控性63.1线性定常连续系统的可控性①把系统的初始状态规定为状态空间中的任意非零点,而把终端目标规定为状态空间中的原点状态可控性:对于给定的线性定常系统,如果存在一个分段连续的输入,能在有限时间间隔内,将系统由任意非粵初始状庵转移到粵状庵,则称此系统是状态完全可控的,简称系统是可控的。②把系统的初始状态规定为状态空间的原点,把终端状态规定为任意非零有限点。第三章3.1线性定常连续系统的可控性73.1线性定常连续系统的可控性状态可达性:对于给定的线性定常系统,如果存在一个分段连续的输入,能在有限时间间隔内,将系统由粵初始状转移到任一指定的非粵终端状态,则称此系统是状态完全可达的,简称系统是可达的(能达的)。注意:1、在线性定常系统中,能控性与能达性是可逆的,:能控系统一定是能达系统,能达系统一定是能控系统。2、在讨论能控性问题时。控制作用从理论上说是无约東的,其取值并非唯第三章3.1线性定常连续系统的可控性83.1线性定常连续系统的可控性2、输出可控性对于系统ArtbuCx+u在有限时间区间t∈[o,t,存在一个天约束的分段连续的控制输入(1),能使任意初始输出y(tω)转移到任意终端输出y(t),则称系统是输出完全可控的,简称输出可控。第三章3.1线性定常连续系统的可控性93.1线性定常连续系统的可控性、可控性判据1、代数判据对于n阶线性定常系统元=Ax+Bl,其系统状态完全可控的充分必要条件是:由AB构成的可控性判别矩阵满秩,即Q=[BABA2B…A"B能控性矩阵n为该系rank=n统的维数第三章3.1线性定常连续系统的可控性103.1线性定常连续系统的可控性例3.1判别下列状态方程的可控性。(1)i=x+l解:(1)n=2Q=BABA2B…A"B=[BABranke=l<n系统不可控。第三章3.1线性定常连续系统的可控性11可控可观与稳定性分析课件12可控可观与稳定性分析课件13可控可观与稳定性分析课件14可控可观与稳定性分析课件15可控可观与稳定性分析课件16可控可观与稳定性分析课件17可控可观与稳定性分析课件18可控可观与稳定性分析课件19可控可观与稳定性分析课件20可控可观与稳定性分析课件21可控可观与稳定性分析课件22可控可观与稳定性分析课件23可控可观与稳定性分析课件24可控可观与稳定性分析课件25可控可观与稳定性分析课件26可控可观与稳定性分析课件27可控可观与稳定性分析课件28可控可观与稳定性分析课件29可控可观与稳定性分析课件30可控可观与稳定性分析课件31可控可观与稳定性分析课件32可控可观与稳定性分析课件33可控可观与稳定性分析课件34可控可观与稳定性分析课件35可控可观与稳定性分析课件36可控可观与稳定性分析课件37可控可观与稳定性分析课件38可控可观与稳定性分析课件39可控可观与稳定性分析课件40可控可观与稳定性分析课件41可控可观与稳定性分析课件42可控可观与稳定性分析课件43可控可观与稳定性分析课件44可控可观与稳定性分析课件45可控可观与稳定性分析课件46可控可观与稳定性分析课件47可控可观与稳定性分析课件48可控可观与稳定性分析课件49可控可观与稳定性分析课件50可控可观与稳定性分析课件51可控可观与稳定性分析课件52可控可观与稳定性分析课件53可控可观与稳定性分析课件54可控可观与稳定性分析课件55可控可观与稳定性分析课件56可控可观与稳定性分析课件57可控可观与稳定性分析课件58可控可观与稳定性分析课件59可控可观与稳定性分析课件60可控可观与稳定性分析课件61可控可观与稳定性分析课件62可控可观与稳定性分析课件63可控可观与稳定性分析课件64可控可观与稳定性分析课件65可控可观与稳定性分析课件66可控可观与稳定性分析课件67可控可观与稳定性分析课件68可控可观与稳定性分析课件69可控可观与稳定性分析课件70可控可观与稳定性分析课件71可控可观与稳定性分析课件72可控可观与稳定性分析课件73可控可观与稳定性分析课件74可控可观与稳定性分析课件75可控可观与稳定性分析课件76可控可观与稳定性分析课件77可控可观与稳定性分析课件78可控可观与稳定性分析课件79可控可观与稳定性分析课件80可控可观与稳定性分析课件81可控可观与稳定性分析课件82可控可观与稳定性分析课件83可控可观与稳定性分析课件84可控可观与稳定性分析课件85可控可观与稳定性分析课件86可控可观与稳定性分析课件87可控可观与稳定性分析课件88可控可观与稳定性分析课件89可控可观与稳定性分析课件90可控可观与稳定性分析课件91可控可观与稳定性分析课件92可控可观与稳定性分析课件93可控可观与稳定性分析课件94可控可观与稳定性分析课件95可控可观与稳定性分析课件96可控可观与稳定性分析课件97可控可观与稳定性分析课件98可控可观与稳定性分析课件99可控可观与稳定性分析课件100可控可观与稳定性分析课件101可控可观与稳定性分析课件102可控可观与稳定性分析课件103可控可观与稳定性分析课件104可控可观与稳定性分析课件105可控可观与稳定性分析课件106可控可观与稳定性分析课件107可控可观与稳定性分析课件108可控可观与稳定性分析课件109可控可观与稳定性分析课件110可控可观与稳定性分析课件111可控可观与稳定性分析课件112可控可观与稳定性分析课件113可控可观与稳定性分析课件114可控可观与稳定性分析课件115可控可观与稳定性分析课件116可控可观与稳定性分析课件117可控可观与稳定性分析课件118可控可观与稳定性分析课件119可控可观与稳定性分析课件120可控可观与稳定性分析课件121可控可观与稳定性分析课件122可控可观与稳定性分析课件123可控可观与稳定性分析课件124可控可观与稳定性分析课件125可控可观与稳定性分析课件126可控可观与稳定性分析课件127可控可观与稳定性分析课件128可控可观与稳定性分析课件129可控可观与稳定性分析课件130可控可观与稳定性分析课件131可控可观与稳定性分析课件132可控可观与稳定性分析课件133可控可观与稳定性分析课件134

1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲

2、最困难的事情就是认识自己。——希腊

3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞

4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来

5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲

2、最困135可控可观与稳定性分析16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙而战斗一样。——赫拉克利特17、人类对于不公正的行为加以指责，并非因为他们愿意做出这种行为，而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。——柏拉图18、制定法律法令，就是为了不让强者做什么事都横行霸道。——奥维德19、法律是社会的习惯和思想的结晶。——托·伍·威尔逊20、人们嘴上挂着的法律，其真实含义是财富。——爱献生可控可观与稳定性分析可控可观与稳定性分析16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙而战斗一样。——赫拉克利特17、人类对于不公正的行为加以指责，并非因为他们愿意做出这种行为，而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。——柏拉图18、制定法律法令，就是为了不让强者做什么事都横行霸道。——奥维德19、法律是社会的习惯和思想的结晶。——托·伍·威尔逊20、人们嘴上挂着的法律，其真实含义是财富。——爱献生第3章可控可观与稳定性分析本章主要线性定常连续系统的可控性◆可控性定义◆可控性判据√代数判据模态判据√传递函数判据输出可控判据线性定常连续系统的可观性今可观性定义可观性判据代教判据模态判据传進函数判据第三章第3章可控可观与稳定性分析系统可控标准型和可观标准型◆单输入系统的可控标准型单輸出系統的可观标准型对偶原理线性定常离散系统的可控可观测性今高系統的可控性◆高散系統的可观性线性定常系统的结构分解心系統换可控性的结枘分解◆系统换可观性的结袍分解◆系统按可控性和可观性的结袍分解Lyapunov稳定性分析方法第三章可控可观与稳定性分析16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙136第3章可控可观与稳定性分析本章主要线性定常连续系统的可控性◆可控性定义◆可控性判据√代数判据模态判据√传递函数判据输出可控判据线性定常连续系统的可观性今可观性定义可观性判据代教判据模态判据传進函数判据第三章第3章可控可观与稳定性分析137第3章可控可观与稳定性分析系统可控标准型和可观标准型◆单输入系统的可控标准型单輸出系統的可观标准型对偶原理线性定常离散系统的可控可观测性今高系統的可控性◆高散系統的可观性线性定常系统的结构分解心系統换可控性的结枘分解◆系统换可观性的结袍分解◆系统按可控性和可观性的结袍分解Lyapunov稳定性分析方法第三章第3章可控可观与稳定性分析138引言经典控制理论:传递函数(输入输出特性)输出量即是被控量(只要系统稳定,输出便可以受控,且输出总是可测量的)现代控制理论:状态空间(状态方程和输出方程)输出m→令外部变量存在问题:I内部变量1、系统内所有状态是否可受输入影响可控性问题系统内所有状态是否可由输出反映可观性问题可控、可观性是由kalman于1960年提出的,在现代控制理论中起重要作用第三章引言1393.1线性定常连续系统的可控性本节主要内容线性定常连续系统的可控性今可控性定义今可控性判据√代数判据√棋态判据√传递函数判据输出可控判据第三章3.1线性定常连续系统的可控性1403.1线性定常连续系统的可控性、可控性定义1、状态可控性:对于线性定常系统,如果存在一个分段连续的输入,能在有限时间j隔内,使得系统从某一初始状态转移到指定的任一终端状态,则称此状态是可控的。若系统的所有状态都是可控的,则称此系统是状态完全可控的,简称系统是可控的一致可控说明:这种定义方式不便于写成解析形式。为了便于数学处理,而又不失一般性,可以把上面的可控性定义分两种情況叙述:第三章3.1线性定常连续系统的可控性1413.1线性定常连续系统的可控性①把系统的初始状态规定为状态空间中的任意非零点,而把终端目标规定为状态空间中的原点状态可控性:对于给定的线性定常系统,如果存在一个分段连续的输入,能在有限时间间隔内,将系统由任意非粵初始状庵转移到粵状庵,则称此系统是状态完全可控的,简称系统是可控的。②把系统的初始状态规定为状态空间的原点,把终端状态规定为任意非零有限点。第三章3.1线性定常连续系统的可控性1423.1线性定常连续系统的可控性状态可达性:对于给定的线性定常系统,如果存在一个分段连续的输入,能在有限时间间隔内,将系统由粵初始状转移到任一指定的非粵终端状态,则称此系统是状态完全可达的,简称系统是可达的(能达的)。注意:1、在线性定常系统中,能控性与能达性是可逆的,:能控系统一定是能达系统,能达系统一定是能控系统。2、在讨论能控性问题时。控制作用从理论上说是无约東的,其取值并非唯第三章3.1线性定常连续系统的可控性1433.1线性定常连续系统的可控性2、输出可控性对于系统ArtbuCx+u在有限时间区间t∈[o,t,存在一个天约束的分段连续的控制输入(1),能使任意初始输出y(tω)转移到任意终端输出y(t),则称系统是输出完全可控的,简称输出可控。第三章3.1线性定常连续系统的可控性1443.1线性定常连续系统的可控性、可控性判据1、代数判据对于n阶线性定常系统元=Ax+Bl,其系统状态完全可控的充分必要条件是:由AB构成的可控性判别矩阵满秩,即Q=[BABA2B…A"B能控性矩阵n为该系rank=n统的维数第三章3.1线性定常连续系统的可控性1453.1线性定常连续系统的可控性例3.1判别下列状态方程的可控性。(1)i=x+l解:(1)n=2Q=BABA2B…A"B=[BABranke=l<n系统不可控。第三章3.1线性定常连续系统的可控性146可控可观与稳定性分析课件147可控可观与稳定性分析课件148可控可观与稳定性分析课件149可控可观与稳定性分析课件150可控可观与稳定性分析课件151可控可观与稳定性分析课件152可控可观与稳定性分析课件153可控可观与稳定性分析课件154可控可观与稳定性分析课件155可控可观与稳定性分析课件156可控可观与稳定性分析课件157可控可观与稳定性分析课件158可控可观与稳定性分析课件159可控可观与稳定性分析课件160可控可观与稳定性分析课件161可控可观与稳定性分析课件162可控可观与稳定性分析课件163可控可观与稳定性分析课件164可控可观与稳定性分析课件165可控可观与稳定性分析课件166可控可观与稳定性分析课件167可控可观与稳定性分析课件168可控可观与稳定性分析课件169可控可观与稳定性分析课件170可控可观与稳定性分析课件171可控可观与稳定性分析课件172可控可观与稳定性分析课件173可控可观与稳定性分析课件174可控可观与稳定性分析课件175可控可观与稳定性分析课件176可控可观与稳定性分析课件177可控可观与稳定性分析课件178可控可观与稳定性分析课件179可控可观与稳定性分析课件180可控可观与稳定性分析课件181可控可观与稳定性分析课件182可控可观与稳定性分析课件183可控可观与稳定性分析课件184可控可观与稳定性分析课件185可控可观与稳定性分析课件186可控可观与稳定性分析课件187可控可观与稳定性分析课件188可控可观与稳定性分析课件189可控可观与稳定性分析课件190可控可观与稳定性分析课件191可控可观与稳定性分析课件192可控可观与稳定性分析课件193可控可观与稳定性分析课件194可控可观与稳定性分析课件195可控可观与稳定性分析课件196可控可观与稳定性分析课件197可控可观与稳定性分析课件198可控可观与稳定性分析课件199可控可观与稳定性分析课件200可控可观与稳定性分析课件201可控可观与稳定性分析课件202可控可观与稳定性分析课件203可控可观与稳定性分析课件204可控可观与稳定性分析课件205可控可观与稳定性分析课件206可控可观与稳定性分析课件207可控可观与稳定性分析课件208可控可观与稳定性分析课件209可控可观与稳定性分析课件210可控可观与稳定性分析课件211可控可观与稳定性分析课件212可控可观与稳定性分析课件213可控可观与稳定性分析课件214可控可观与稳定性分析课件215可控可观与稳定性分析课件216可控可观与稳定性分析课件217可控可观与稳定性分析课件218可控可观与稳定性分析课件219可控可观与稳定性分析课件220可控可观与稳定性分析课件221可控可观与稳定性分析课件222可控可观与稳定性分析课件223可控可观与稳定性分析课件224可控可观与稳定性分析课件225可