前已指出,对于状态完全能控的线性定常系统,可以通过线性状态反馈任意配置闭 系统的极点。事实上,不仅是极点配置,而且系统镇定、解耦控制、线性二次型最优控制 (LQ)问题等,也都可由状态反馈实现。然而,在4.2节介绍极点配置方法时,曾假设所有 的状态变量均可有效地用于反馈。但在实际情况中,并非所有的状态度变量都可用于反 馈。这时需要估计不可量测的状态变量。需特别强调,应避免将一个状态变量微分产生另 一个状态变量,因为噪声通常比控制信号变化更迅速,所以信号的微分总是减小了信噪 比

本章主要内容： 线性系统的状态转移矩阵及其性质 线性系统的状态响应 ——零状态响应和零输入响应 线性系统的输出响应 线性定常系统的响应 线性定常系统状态转移矩阵的计算方法 系统等价变换对响应的影响 线性离散系统的状态空间描述及响应

控制系统中常见的三种数学模型形式： 1、外部描述：把系统的输出量与输入量之间的关系 把系统的输出量与输入量之间的关系 用数学方式表达出来，称之为输入 用数学方式表达出来，称之为输入—输出描述，或外 输出描述，或外 部描述，例如微分方程式、传递函数和差分方程。 部描述，例如微分方程式、传递函数和差分方程。 2、内部描述：不仅可以描述系统的输入、输出之 ：不仅可以描述系统的输入、输出之 间的关系，而且还可以描述系统的内部特性，称之 间的关系，而且还可以描述系统的内部特性，称之 为状态变量描述，或内部描述，适用于多输入、多 为状态变量描述，或内部描述，适用于多输入、多 输出系统，也适用于时变系统、非线性系统和随机 输出系统，也适用于时变系统、非线性系统和随机 控制系统。 3、方块图表示： 方块图表示：用比较直观的方块图模型来进行描 用比较直观的方块图模型来进行描 述

2.1 线性系统响应的特点 2.2 线性系统状态转移矩阵及其性质 2.3 线性时变系统的响应 2.4 线性定常系统的响应 2.5 线性离散系统的响应

2.1 线性系统响应的特点 2.2 线性系统状态转移矩阵及其性质 2.3 线性时变系统的响应 2.4 线性定常系统的响应 2.5 线性离散系统的响应

$1 线性定常系统的状态空间描述 $2线性定常系统的分析 $4 线性时变系统的分析 $5线性离散系统的分析 $6 线性连续状态方程的离散化

概述3.1 线性定常连续系统状态方程的解3.2 状态转移矩阵及其计算3.3 线性时变连续系统状态方程的解3.4 线性定常连续系统的离散化3.5 线性定常离散系统状态方程的解3.6 Matlab问题

在讨论了状态方程的描述、标准形和模型转换后,本章将讨论线性多变量系统的运动 分析,即线性状态方程的求解。对于线性定常系统,为保证状态方程解的存在性和唯一 性,系统矩阵A和输入矩阵B中各元必须有界。一般来说,在实际工程中,这个条件是一 定满足的

一、 非线性系统的特征与定义 二、 非线性对系统性能的影响 三、 非线性系统的分析方法

1.1 引言 1.2 线性系统的输入输出描述 1.3 线性系统的状态空间描述 1.4 系统状态空间描述的等价变换 1.5 线性定常组合系统的状态空间描述