现代控制理论系统综合.pptx

电气工程学院电气工程学院Section 6系统综合的目的系统综合的目的线性定常系统反馈基本结构及其特性线性定常系统反馈基本结构及其特性P.500 9-3反馈结构对系统性能的影响反馈结构对系统性能的影响线性反馈线性反馈SISO系统的极点配置问题系统的极点配置问题控制规律控制规律综合指标综合指标状态观测器状态观测器降维观测器降维观测器电气工程学院电气工程学院系统的综合的目的系统的综合的目的 寻求并确定适当的控制规律对系统进行干预调节或控制，来改变寻求并确定适当的控制规律对系统进行干预调节或控制，来改变原有系统的输入输出特性，使改变后的系统满足所规定的任务或性原有系统的输入输出特性，使改变后的系统满足所规定的任务或性能要求。能要求。控制规律：控制规律：开环控制律开环控制律闭环控制律闭环控制律综合指标：综合指标：非优化指标非优化指标常规综合常规综合最优指标最优指标 优化控制优化控制；电气工程学院电气工程学院线性定常系统反馈基本结构及其特性线性定常系统反馈基本结构及其特性反馈控制反馈控制 作为控制结果（输出）的系统某些变量的检测值送回到系统的作为控制结果（输出）的系统某些变量的检测值送回到系统的输入端，作为修改控制的依据。输入端，作为修改控制的依据。电气工程学院电气工程学院状态反馈和输出反馈状态反馈和输出反馈输出反馈输出反馈状态反馈状态反馈电气工程学院电气工程学院v状态反馈状态反馈：将系统的状态乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参考将系统的状态乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参考输入相加（减）形成控制率，作为受控系统的控制输入。输入相加（减）形成控制率，作为受控系统的控制输入。设受控对象状态方程表达式为设受控对象状态方程表达式为电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院v输出反馈：输出反馈：将系统的输出乘以相应的系数，反馈到输入端与参考输入相加形成控制率，将系统的输出乘以相应的系数，反馈到输入端与参考输入相加形成控制率，作为受控系统的控制输入。作为受控系统的控制输入。设受控对象状态方程表达式为设受控对象状态方程表达式为电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院反馈结构对系统性能的影响反馈结构对系统性能的影响 状态反馈状态反馈不改变受控系统的能控性，但不保证不改变受控系统的能控性，但不保证(可能降低可能降低)系统的系统的能观性不变。能观性不变。电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院=电气工程学院电气工程学院采用状态闭环后电气工程学院电气工程学院对系统稳定性的影响；对系统稳定性的影响；当且仅当线性定常系统的不可控部分渐进稳定时，系统是状态反当且仅当线性定常系统的不可控部分渐进稳定时，系统是状态反馈可馈可镇定镇定的。的。电气工程学院电气工程学院线性反馈线性反馈SISO系统的极点配置问题系统的极点配置问题电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院=电气工程学院电气工程学院=电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院=电气工程学院电气工程学院闭环状态变量图电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院作业：作业：P.538;9-29;9-31电气工程学院电气工程学院状态观测器状态观测器p状态观测器状态观测器电气工程学院电气工程学院p线性系统状态能重构的充要条件线性系统状态能重构的充要条件电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院p状态观测器的设计方法状态观测器的设计方法电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院=电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院p实用的全维观测器实用的全维观测器设计设计电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院p反馈矩阵反馈矩阵G的设计方法的设计方法=电气工程学院电气工程学院=?电气工程学院电气工程学院作业：作业：P.538;9-30电气工程学院电气工程学院p分离特性分离特性系统的结构与状态空间表达式系统的结构与状态空间表达式利用状态观测器实现状态反馈的系统利用状态观测器实现状态反馈的系统电气工程学院电气工程学院闭环系统的基本特性闭环系统的基本特性电气工程学院电气工程学院参见参见 P.511电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院有有电气工程学院电气工程学院降维观测器降维观测器电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院=电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院降维状态观测器的实现方程降维状态观测器的实现方程电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院电气工程学院感谢各位！感谢各位！