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
黄雪超30 分钟前
JVM——函数式语法糖:如何使用Function、Stream来编写函数式程序?
java·开发语言·jvm
ThetaarSofVenice36 分钟前
对象的finalization机制Test
java·开发语言·jvm
水木兰亭42 分钟前
数据结构之——树及树的存储
数据结构·c++·学习·算法
思则变1 小时前
[Pytest] [Part 2]增加 log功能
开发语言·python·pytest
lijingguang1 小时前
在C#中根据URL下载文件并保存到本地,可以使用以下方法(推荐使用现代异步方式)
开发语言·c#
¥-oriented1 小时前
【C#中路径相关的概念】
开发语言·c#
Jess072 小时前
插入排序的简单介绍
数据结构·算法·排序算法
老一岁2 小时前
选择排序算法详解
数据结构·算法·排序算法
CoderCodingNo2 小时前
【GESP】C++四级考试大纲知识点梳理, (7) 排序算法基本概念
开发语言·c++·排序算法
xindafu2 小时前
代码随想录算法训练营第四十二天|动态规划part9
算法·动态规划