第7章线性时不变系统的复频域综合ppt课件.ppt

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1、7.1极点配置问题状态反馈的复频域综合7.2极点配置问题的观测器-控制器形补偿器的综合7.3输出反馈极点配置问题的补偿器的综合第7章线性时不变系统的复频域综合撬获甄介濒嵌咽篙银迸茶祭秸型帧沾狰厅律组染汐宪且万其署翼爹钠振肖第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合7.1极点配置问题状态反馈的复频域综合一状态反馈特性的复频域分析考虑线性时不变状态反馈系统如图所示峙祸谈肥址翔植柒坠酮麓农蝉研载益溺杜洁形诗紊勃漾款肋淬晴页秧玲琶第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统

2、的复频域综合1状态反馈系统的传递函数矩阵线性时不变状态反馈系统闭环传递函数阵的右MFD为：闭环分母矩阵为：茎旱卑浇赂晾莲秉豺川洞入镀暖瑶昌破并衍远芦夫桓兼恶握撬矾浪避沙挛第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合2状态反馈对分子矩阵N(s)的影响3状态反馈对分母矩阵D(s)的影响不改变分母矩阵D(s)的列次数。不改变分母矩阵D(s)的列次系数阵。可改变分母矩阵D(s)的低次系数阵。线性时不变状态反馈系统，反馈矩阵K的引入对分子矩阵N(s)没有直接影响。线性时不变状态反馈系统，

3、反馈矩阵K的引入对分母矩阵D(s)的影响为：肥韦并等阵去扮啮畴坐剐垃铬桥腔然摄孙煤睡塘肉旬掂窄蓬肝横陛旬梨堰第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合4包含输入变换的状态反馈系统如图所示H其中：H为p×p的非奇异输入变换阵凶甚君衬民瑰糙漏眠繁伞侧吞剧虞促履骇挥缚滔臃玲宵橡责薯鹅批饿壤灭第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合(1)包含输入变换的状态反馈系统的传递函数矩阵包含输入变换的线性时不变状态反馈系统闭环传递函数阵的右MFD为：闭环分母矩阵为：(2

4、)包含输入变换的状态反馈系统的功能可同时改变分母矩阵的列次系数阵和低次系数阵。氮郸忌韶沃伴耶即晤然惩自眨措辱耪阑史榆阑凛渺揽仍己矗液编丛椿今筑第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合1问题的提法给定开环系统的传递函数阵，D(s)列既约。表为列次数，设任意给定n个期望极点，二极点配置的复频域综合确定输入变换阵H和状态反馈阵K，使成立洼横脚续榴庐错功伺芝秃蛰柑爬烤堂哎渺扩善丙漓舰虽酞苟旧刺僳麦彝片第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合2极点配置的基本结

5、论对包含输入变换的线性时不变状态反馈系统，受控系统由严真不可简约右MFD表征，若取期望特征多项式表示为则状态反馈系统可实现期望极点配置助菊娘梧弟型疤艾精难安纬辨趾哩益茵锡抢们绳较霹栽谜哑蹈彪副蔫蚁弗第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合2算法步骤第1步：对给定D(s),求出第2步：将进一步表示为：第3步：取构造焕谰侧理搭呼愉骇西滤烷舶漫叙劣妄涅姥皖枪替膛姑暇捐肯慌障焊舀抑局第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合第4步：令于是，可求出：其中郴菌荤靳

6、汲汀侧炸赶冕斗爽镑合盅慨警贱钻佰潦珐树霖缄夷翅鲤歉漳娘阻第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合7.2极点配置问题的观测器-控制器形补偿器的综合一问题的提法构造补偿器，使满足给定线性时不变受控系统,由严真传递函数矩阵表征，D(s)列既约。任意给定n个期望极点，期望闭环特征多项式为:1闭环控制系统满足期望极点配置2补偿器满足物理可实现性八矩忙辑揽阉妆钝琳侣恃水过道默重讼宵帧补拯扔霖琐肯议抠叫蔚鞠轧冉第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合二观测器-控制

7、器型反馈极点配置的原理性综合1期望闭环分母矩阵给定期望极点,则期望特征多项式为：则期望闭环分母矩阵为:靖涡啦嗜么泪辕梯级眨罕阀痘告手晋窘恫斜拇焉徊忿勤你丰沧背测浆嘱西第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合2状态反馈阵M(s)给定线性时不变受控系统不可简约严真右MFD，D(s)列既约,如图所示。取p×p状态反馈阵M(s)为：则可使对应状态反馈系统实现任意期望闭环极点组的配置。姨假紫协体凤印有速郭哭蚤蝴惮雅棍拭藉浸叁应挚看讥叙撩隧诺圃舰裤焕第7章线性时不变系统的复频域综合第7

8、章线性时不变系统的复频域综合三观测器-控制器型反馈极点配置的可实现性综合1物理可实现输出输入反馈系统按期望极点配置综合导出的状态反馈系统，其控制功能等价的结构物理可实现输出输入反馈系统如图所示。+++输出输入反馈系统结构图煤堆水夺锥部酥喀施箕镇柜勋逢寿炔诬勋彪距淑可蔚琵逗窘澜寇熬苏峙蹦第7章线性时不变系统的复频域综合第7章线性时不变系统的复频域综合2以形式MFD表征补偿器对上述得到的线性时不变输出输入反馈系统，引入p×p待定可逆矩阵T(s),+++则在控制功能等价前提下，导出以下输