状态空间模型性能分析——《自动控制原理-理论篇》第8.5节.ppt

《状态空间模型性能分析——《自动控制原理-理论篇》第8.5节.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、状态空间模型性能分析——《自动控制原理-理论篇》第8.5节2015年11月自动化工程学院自动控制原理课程组制8.5状态空间模型性能分析8.5.1稳定性分析8.5.2能控性分析8.5.3能观性分析8.5状态空间模型性能分析8.5.1稳定性分析8.5.2能控性分析8.5.3能观性分析8.5.1稳定性分析定义判据举例8.5.1稳定性分析------定义若处于平衡状态下的系统受到扰动后，发生了自由的运动，当它的运动的轨迹总不超过一个有限域界时，则定义该系统是稳定的；当它最终能回到原来的平衡状态时，则定义为渐近稳定的。8.5.1稳定性分

2、析-----判据连续定常系统渐近稳定的充分必要条件是其系统矩阵A的特征方程的根（即系统的特征根）全部具有负实部。渐进稳定性定理8.5.1稳定性分析-----举例例8-14已知系统的状态空间表达式试判断系统的稳定性。解:所以系统稳定。8.5状态空间模型性能分析8.5.1稳定性分析8.5.2能控性分析8.5.3能观性分析8.5.2能控性分析意义定义判据举例8.5.2能控性分析----意义能控性表示u对x的控制能力能控则能状态反馈8.5.2能控性分析----定义??状态能控输出能控8.5.2能控性分析----定义离散系统状态能控：连

3、续系统状态能控：连续系统输出能控：离散系统输出能控：8.5.2能控性分析----能控性判据线性定常系统（A，B，C）状态完全能控的充要条件是其能控性矩阵满秩。即[连续系统状态能控性判据]8.5.2能控性分析----能控性判据线性定常系统（A，B，C）状态完全能控的充要条件是其能控性矩阵的秩为m。即[连续系统输出能控性判据]8.5.2能控性分析----举例例8-15设系统为试判能控性.解:所以系统输出能控但状态不能控.8.5状态空间模型性能分析8.5.1稳定性分析8.5.2能控性分析8.5.3能观性分析8.5.3能观性分析意义定

4、义判据举例8.5.3能观性分析----意义为了实现状态反馈，要能够测量全部状态，但实际状态往往是难以测量的这就需要从可以测量的输出中估计出来，状态估计的任务就是设计状态观测器能够从系统的输出中估计出状态？这就是系统能观性问题。能观性-----y(t)对x(t)的反映能力8.5.3能观性分析----定义8.5.3能观性分析----能观性判据线性定常连续系统状态完全能观的充分必要条件是其能观性矩阵满秩,即8.5.3能观性分析----举例例8-16已知系统的状态空间表达式试分析能观性。解:所以系统能观。