chapter6极点配置与状态观测器

第6章

状态反馈与状态观测器哈尔滨工业大学HarbinInstituteofTechnologyStatefeedbackandObserverchapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第1页!本章目录6.1状态反馈及其性质6.2极点配置6.3状态观测器chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第2页!6.1状态反馈及其性质u+∫BCyAKv-状态反馈金蛋！chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第3页!6.1状态反馈及其性质当时输出反馈！状态反馈与输出反馈chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第4页!6.1状态反馈及其性质线性时不变状态反馈状态反馈后的系统：状态反馈前后，状态方程的变化：chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第5页!6.1状态反馈及其性质u+∫BCyAKv-状态反馈后系统状态方程：状态反馈后系统矩阵chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第6页!6.1状态反馈及其性质u+∫BCyAKv-我们是否可以通过设计K，来使系统达到某种期望特性？状态反馈Kchapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第7页!完全能控能观，引入反馈例6.1.1系统6.1状态反馈及其性质chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第8页!6.2极点配置chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第9页!6.2极点配置零输入响应：chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第10页!6.2极点配置chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第11页!6.2极点配置稳定在看一例：chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第12页!6.2极点配置稳定chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第13页!6.2极点配置u+∫BCyAKv-状态反馈后系统极点chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第14页!定理6.2.1给定系统通过状态反馈任意配置极点的充完全能控。要条件6.2.1极点配置定理6.2极点配置证:只就单输入系统的情况证明本定理chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第15页!6.2极点配置chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第16页!6.2极点配置chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第17页!6.3状态观测器chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第18页!6.3状态观测器用代替自然要求：渐近意义下：chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第19页!6.3状态观测器u+∫BCAE+-+观测器观测器状态方程chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第20页!6.3状态观测器u+∫BCA+∫BCAE+-+观测器v-Kchapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第21页!关于现代控制部分的重点1.能够列写状态空间表达式，方法不限；2.掌握状态方程解的求取方法。主要线性定常连续系统，并掌握离散化方法。3.能够利用能控能观性判据，对线性定常连续系统能控性、能观测性进行判别；4.能够利用李雅普诺夫第二法进行系统稳定性的判别；5.能够利用状态反馈对线性定常系统进行极点配置；chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第22页!u+∫BCyAv-H6.1状态反馈及其性质输出反馈当时K银蛋！chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第23页!6.1状态反馈及其性质状态反馈对于单入单出系统：标量chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第24页!6.1状态反馈及其性质u+∫BCyAKv-系统矩阵：该矩阵的特征值决定，例如稳定性、状态响应等特征值（极点）状态反馈后系统极点chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第25页!6.1状态反馈及其性质状态反馈的几点性质：1.系统矩阵由变为2.状态反馈后，系统特征值为3.状态反馈后，系统阶次不变4.状态反馈后，能控性不变，但不一定保持能观性chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第26页!：不难判断，系统仍然是能控的，但已不再能观测。则闭环系统的状态空间表达式为6.1状态反馈及其性质chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第27页!6.2极点配置极点的重要性：1.完全决定系统稳定性。2.对动态特性产生很大影响，如响应速度等。chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第28页!6.2极点配置chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第29页!6.2极点配置响应快响应慢chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第30页!6.2极点配置2阶系统3阶系统1阶系统chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第31页!6.2极点配置2阶系统3阶系统1阶系统chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第32页!6.2极点配置是否可以利用状态反馈，达到极点的任意配置？chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第33页!6.2极点配置例6.2.1给定系统的状态空间表达式为求状态反馈增益阵，使反馈后闭环特征值为chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第34页!6.2极点配置chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第35页!6.2极点配置sys=ss(A,B,C,D)[y,t,x]=step(sys,10);plot(t,y)chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第36页!6.3状态观测器u+∫BCyAKv-状态观测器chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第37页!6.3状态观测器u+∫BCA+∫BCAE+-+观测器chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第38页!6.3状态观测器观测器状态方程两个方程相减：观测器设计问题也是个极点配置问题!chapter6极点配置与状态观测器共41页，您现在浏览的是第39