工程控制原理（现代部分）课件：线性系统理论.pptx

《工程控制原理》（现代部分）;线性系统统一描述

等价、互质等分析方法

通用控制器设计方法;5.1多项式矩阵描述与分析工具;部分状态方程描述;多项式矩阵描述;多项式矩阵描述;多项式矩阵的初等变换;多项式矩阵的初等变换;多项式矩阵的初等变换;埃尔米特规范型;埃尔米特规范型;史密斯规范型;史密斯规范型;史密斯规范型;等价矩阵与准等价矩阵;多项式矩阵因式分解;多项式矩阵因式分解;最大公因子与互质矩阵;最大公因子与互质矩阵;最大公因子与互质矩阵;矩阵分式与约分;比照特恒等式;多项式矩阵的阶次与除法;多项式矩阵的阶次与除法;多项式矩阵的阶次与除法;多项式矩阵的阶次与除法;多项式矩阵的阶次与除法;多项式矩阵的分析工具;5.2等价系统与传递函数矩阵实现;系统矩阵与几个重要的等价关系;系统矩阵与几个重要的等价关系;构造等价系统;构造等价系统;构造等价系统;构造等价系统;构造等价系统;构造等价系统;构造等价系统;相似系统与等价系统;相似系统与等价系统;等价系统的稳定性、能控性与能观性;等价系统的稳定性、能控性与能观性;传递函数矩阵与最小实现;史密斯——麦克米兰规范型;传递函数矩阵的零极点;例5-2-3;（2）通过等价系统的引入，将状态空间理论中的稳定性、能控性、能观性、传递函数矩阵的零极点等结构特征分析统一到了系统矩阵之上。其中，能控性与能观性的判断转化为多项式矩阵的互质判断。;（4）由于左（右）分式描述既能很好地呈现多变量系统的内部特征，又将传递函数矩阵显现为“分母”与“分子”形式，便于融合经典控制理论的方法，因而在多变量系统的理论分析中得到广泛应用。;5.3线性系统的综合;全馈控制器及其控制系统;全馈控制器及其控制系统;全馈控制器及其控制系统;任意配置闭环特征多项式矩阵;任意配置闭环特征多项式矩阵;模型匹配与系统解耦;模态嵌入与伺服控制;模态嵌入与伺服控制;模态嵌入与伺服控制;模态嵌入与伺服控制;综上所述，多项式矩阵描述为线性系统的理论分析建立了一个统一的描述框架，在此基础上，给出了全馈控制器这种更一般性的控制器结构，使得模型匹配、伺服控制、系统镇定等问题有了??用的解决方案。前面的讨论更多注重理论分析的一般性，而且又是针对线性系统，因此，要特别注意在理论分析之后，还要进一步通过计算机仿真，在考虑各种模型残差、变量值域等工程限制因素下，对理论分析结果的适用范围进行修正。;5.4有理分式矩阵描述与镇定控制器设计;有理分式矩阵描述;状态空间描述与有理分式矩阵描述;状态空间描述与有理分式矩阵描述;状态空间描述与有理分式矩阵描述;镇定控制器设计;镇定控制器设计;镇定控制器的状态空间实现;通用镇定控制器;（1）多项式矩阵理论给出了线性定常系统一个统一的理论框架。以多项式矩阵的等价变换、互质与比照特恒等式作为桥梁，从一个新的视角透视系统的内部结构特征;Thanks