现代控制理论-系统综合分析.ppt

SECTION4,线性系统的结构分析控制系统的能控、能观性,线性定常连续系统的状态能控性,能控性的定义,线性定常系统的能控性判别方法,具有对角（约当）标准型状态的能控性判别,直接从A和B，判别系统的能控性,线性定常连续系统的状态能观性,能观性的定义,线性定常系统能观性的判别,直接从A,B阵判断系统状态的能观性,对偶原理,线性系统的结构分解,关于实现和最小实现问题,具有对角(约当)标准型系统的能观性判别,线性系统的结构分析控制系统的能控、能观性,1、控制系统的能控、能观性是现代控制论中的两个重要概念是卡尔曼在1960年首先提出来的。,2、能控性反映的是u对x的控制能力，能观性说的是y对x的反映能力。,线性定常连续系统的状态能控性,能控性的定义,能控性讨论的是控制输入对状态的影响能力。确切的说，是指状态在控制作用下能否回到坐标原点的性质。,系统能控吗,不能控,线性定常系统的能控性判方法,具有对角（约当）标准型状态的能控性判别,SISO系统,SISO结论,MIMO能控性问题,，若有，则对应行的状态不能控。,确定可控性,作业；p.536;9-17,直接从A和B，判别系统的能控性,化任意状态空间表达式为能控标准型,作业：p.537;9-19;9-25,参见P.489 sec7,线性定常连续系统的能观性,能观性的定义,线性定常系统能观性的判别,具有对角(约当)标准型系统的能观性判别,对于SISO系统，系统不能观，对MIMO系统来说，需要考察CT中与那些相同特征值对应的约当块的第一列元素所形成的矢量是否列线性相关,若列线性无关，则能观，否则，不能观。,直接从A,B阵判断系统状态的能观性,作业;p.537;9-22；9-23；9-24,自学内容:,1离散系统的能控能观性p.482,2连续动态方程离散化后的能控能观性p.488,对偶原理,线性系统的结构分解 p.495,按能控性进行分解,作业：p.538;9-27,按能观性进行分解,作业：p.538;9-28,将系统按能控、能观性进行分解,3)具体R怎样找出，第五版没有涉及。不作具体要求。,结构分解的另外一种方法,关于实现和最小实现问题,能控标准型实现和能观标准型实现,SISO,MIMO,刘豹 P.128,最小实现,传递函数中零极点相消与状态能控性和能观性之间的关系,作业:p.537 9-20;9-26,