现代第五章1.ppt

《现代第五章1.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、第五章线性定常系统的综合(绪论)在系统综合时:对于各种控制问题给出明确的定义,研究基本问题,形成易于求解的数学公式,而且尽量将求解过程表达为便于在计算机上运行的可靠稳定的算法。分析:是指给定一个系统对它进行各种定量,定性的分析稳定性,能控性,能观测性;状态的响应特性综合:是给定一个受控设备(系统),要求综合设计控制器的结构和参数稳定性,能控性,能观测性;状态的响应特性第五章线性定常系统的综合(绪论)本章主要内容（能控性和能观性在系统综合中实际的应用）综合技术：极点配置和状态观测器性能指标:非优化的(常规综合),最优化(最优控

2、制)闭环极点位置系统镇定MIMO系统中的解耦5-1线性反馈控制系统的基本结构及其特性本节教学目标各种结构对系统特性的影响线性反馈控制系统的基本结构为了克服噪音、设备特性的变化、干扰的不利影响，采用反馈技术各种结构是如何用来改善系统特性第五章线性定常系统的综合5-1线性反馈控制系统的基本结构及其特性系统状态空间方程5.1线性反馈系统的基本结构和特性y状态反馈结构图uACBxKvD5.1线性反馈系统的基本结构和特性输出反馈结构图uACBxyHvACBxyGv从输出到x导数的反馈结构图5.1线性反馈系统的基本结构和特性动态补偿器y

3、vyv5.1线性反馈系统的基本结构和特性控制律:状态反馈结构图uACBxyKvD增益阵D=05.1线性反馈系统的基本结构和特性传递函数阵两系统的阶数是否相同?5.1线性反馈系统的基本结构和特性输出反馈结构图uACBxyHv输出反馈5.1线性反馈系统的基本结构和特性从输出到x导数的反馈ACBxyGv开环与闭环的维数相同;线性反馈5.1线性反馈系统的基本结构和特性闭环系统的能控性与能观性定理:状态反馈不改变受控系统的能控性,但不保证系统的能观性不变证明:证明他们的能控性判别阵同秩.是[BAB]的线性组合M0,Mk的秩相同5.1线

4、性反馈系统的基本结构和特性单输入单输出系统能控标准I型引入状态反馈后,K系统的传递函数wk(s)=?5.1线性反馈系统的基本结构和特性仅改变系统的极点,不影响系统的零点5.1线性反馈系统的基本结构和特性定理:状态反馈不改变受控系统的能控性,但不保证系统的能观性不变能观性：SISO状态反馈可以改变系统的极点，但不影响系统的零点．例题　５－１　分析系统引入状态反馈后的能控性和能观性．解：原系统的能控能观性5.1线性反馈系统的基本结构和特性加入状态反馈后系统的状态方程为观察传递函数：如果有零极点相消,其状态空间实现有什么特点?5.

5、1线性反馈系统的基本结构和特性定理:输出反馈不改变受控系统的能控性和能观性．证明:将输出反馈看成等效的状态反馈．能观性不变能控性不变5.1线性反馈系统的基本结构和特性两种反馈的讨论：输出反馈不改变受控系统的能控性和能观性．1开环和闭环维数相同．3状态反馈在工程实现中有时会遇到困难。需要设计观测器2能控性均不变，能观性4输出反馈更大的优点工程实现方便。状态反馈+观测器（卡尔曼滤波器）5.1线性反馈系统的基本结构和特性能控标准1型单输入系统：能观标准2型:复习3状态反馈在工程实现中有时会遇到困难。需要设计观测器2能控性均不变，能

6、观性4输出反馈更大的优点工程实现方便。状态反馈+观测器（卡尔曼滤波器）5.2极点配置问题系统性能指标的要求系统综合的目的是设计反馈增益矩阵,将闭环系统的极点恰好配置在根平面上期望极点的位置.经典控制中的根轨迹法:一组期望极点的要求思考与练习