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状态空间方程和传递函数有什么关系? 为什么要将系统变换成状态空间形式

2021-04-27知识33

怎么判断状态空间模型每个状态的可控程度和可观程度? http:// ocw.mit.edu/courses/ele ctrical-engineering-and-computer-science/6-241j-dynamic-systems-and-control-spring-2011/readings/MIT6_241JS11_chap26.pdf 。

由传递函数转换成状态空间模型(1) 最低0.27元开通文库会员,查看完整内容>;原发布者:1006733626由传递函数转换成状态空间模型—方法多。SISO线性定常系统7a686964616fe58685e5aeb931333433623765高阶微分方程化为状态空间表达式SISO假设外部描述←—实现问题:有了内部结构—→模拟系统内部描述SISO实现问题解决有多种方法,方法不同时结果不同。一、直接分解法因为对上式取拉氏反变换,则按下列规律选择状态变量,即设,于是有写成矩阵形式式中,为阶单位矩阵,把这种标准型中的A系数阵称之为友阵。只要系统状态方程的系数阵A和输入阵b具有上式的形式,c阵的形式可以任意,则称之为能控标准型。则输出方程写成矩阵形式分析阵的构成与传递函数系数的关系。在需要对实际系统进行数学模型转换时,不必进行计算就可以方便地写出状态空间模型的A、b、c矩阵的所有元素。例:已知SISO系统的传递函数如下,试求系统的能控标准型状态空间模型。解:直接得到系统进行能控标准型的转换,即若选择状态变量满足下列条件(如何考虑?考虑式设系统的输出,依次对第一式求导,并带入第二式;对第二式求导,并带入第三式;依次类推,便得到写成矩阵形式式中,为阶单位矩阵。只要系统状态空间表达式的A阵和c阵具有上式的形式,b阵。

状态空间方程经线性变换后,可以得到不同的状态方程,但系统函数保持不变吗 状态空间的线性变换,其实就是“状态变量”的变换。如果你学过线性系统理论,其实根本上就是向量空间的基的变换导致的向量与矩阵的表示改变了。比如状态方程的约当化(如下),你可以看到状态变量改变了,系统本身不改变,同时状态空间的A,B,C,D也改变。这种线性变换往往只是为了简便计算,更加直观,或者设计控制器等目的,系统本身是不受改变的:

#为什么要将系统变换成状态空间形式

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