C能控性与能观性.ppt

* 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-结构分解 ∫ ∫ * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 例9 线性系统的能控性与能观性-结构分解 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 2、线性定常系统按能观性分解 线性系统的能控性与能观性-结构分解 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-结构分解 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-结构分解 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-结构分解 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-结构分解 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-结构分解 ∫ ∫ * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 3、线性定常系统的规范分解 线性系统的能控性与能观性-结构分解 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-结构分解 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-结构分解 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-结构分解 规范分解的计算方法 方法一: Step 1°.按能控分解为两个系统 Step 2°.对两个子系统分别按能观分解 方法二: Step 1°：求系统的Jordan标准形， Step2°：根据能控能观的标准形判据，调整各 Jordan块 的位置。 参见教材p142页的例3 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 1、传递函数矩阵的实现 1°：能控实现 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 2°：能观实现 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 ? 2、传递函数矩阵的最小实现 设x=Ax+Bu 为传递函数阵G(s)的一个实现 y=Cx 如果其状态向量的维数为所有实现最小维数，则称之最小实现。 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 证明:若（A，B，C）不是最小实现， 是维数更 低的实现 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 3、传递函数零极点对消与能控能观的关系 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 最小实现的求解： Step1：给出G(s)一个能控实现∑ Step2：检查∑的能观性。 Step3：若其不能观，按能观性分解，得到其既能控，又能观的子系统，即最小实现。 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 例9 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-传递函数矩阵的实现 作业:p155 3-11-(2),3-12-(1) * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 本章小结 俩个概念 能控性 能观性 三个判据 格拉姆判据 秩判据 标准型判据 四个系统的结构特性 对偶性 规范性 结构可分解性 传递函数的结构特性 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 本章结束! * * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-系统的能观性及判别 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-系统的能观性及判别 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-系统离散对能控能观的影响 例6 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控性与能观性-系统离散对能控能观的影响 * 北京科技大学自动化学院控制科学与工程系 * 线性系统的能控