MATLAB 控制系统设计与仿真 - 26

状态空间控制系统概述

状态空间描述

现代控制理论是建立在状态空间基础上的控制系统分析和设计理论,它用状态变量来刻画系统的内部特征,用'一节微分方程组'来描述系统的动态特性。系统的状态空间模型描述了系统输入/输出与内部状态之间的关系,揭示了系统内部状态的运动规律,反映了控制系统动态特性的全部信息。

线性,定常,连续控制系统,其状态空间描述为:

系统设计问题是寻找一个控制输入u(t),使得在其作用下系统运动的行为满足预先所给出的期望性能指标。设计问题中的性能指标可分为非优化型性能指标和优化型性能指标。

非优化型性能指标

  • 极点配置问题
  • 解耦控制问题
  • 跟踪或者伺服问题
  • 调节问题(使系统的状态或输出在外部干扰或其他因素影响下保持其设定值作为性能指标)

优化型性能指标

优化型指标是一类极值型的指标,设计目标是使性能指标在所有可能中取得极小值或者极大值

性能指标常取一个相对于状态和控制输入的二次型积分性能指标,其形式为:

设计的任务是确定一个控制,使得相应的性能指标取得极小值。

状态观测器

从线性理论可知,许多设计问题所得到的控制律常具有状态反馈的形式,但是由于状态变量为系统的内部变量,通常并不是每一个状态变量都是可以直接测量的。这一矛盾的解决途径是:利用可测量变量,如输入u(t)和输出y(t)构造出不能测量的状态,相应的理论问题称为状态重构问题,即状态观测器。

最后,欢迎大家有问题给我留言。

另外欢迎小伙伴们点赞转发加关注。

谢谢大家!!

相关推荐
老马啸西风3 分钟前
Neo4j GDS-09-neo4j GDS 库中路径搜索算法实现
网络·数据库·算法·云原生·中间件·neo4j·图数据库
xiongmaodaxia_z735 分钟前
python每日一练
开发语言·python·算法
Chandler241 小时前
Go:接口
开发语言·后端·golang
Jasmin Tin Wei1 小时前
css易混淆的知识点
开发语言·javascript·ecmascript
&白帝&1 小时前
java HttpServletRequest 和 HttpServletResponse
java·开发语言
ErizJ1 小时前
Golang|Channel 相关用法理解
开发语言·后端·golang
automan021 小时前
golang 在windows 系统的交叉编译
开发语言·后端·golang
zy_destiny1 小时前
【非机动车检测】用YOLOv8实现非机动车及驾驶人佩戴安全帽检测
人工智能·python·算法·yolo·机器学习·安全帽·非机动车
仙人掌_lz1 小时前
详解如何复现DeepSeek R1:从零开始利用Python构建
开发语言·python·ai·llm·deepseek