西安石油大学电子工程学院：《自动控制理论 Modern Control System》精品课程教学资源（实验指导书）实验七 系统能控性与能观性分析

线性定常系统的状态空间可按能控性、能观测性进行分解。针对现有文献给出的典范分解形式不尽相同,本文整理推导出4种分解方法,这些方法能给出统一的典范分解式,举例说明它们具体实施分解的步骤,并对若干问题作出简短的评注

1.系统状态空间表达式 2.从系统的传递函数建立状态空间表达式 3.从系统的状态空间表达式建立系统传递函数 4.从系统的状态空间表达式分析系统的能控性和能观性 7.1 线性系统的状态空间描述 7.2 状态方程求解 7.3 可控性与可观测性 7.4 状态反馈与状态观测器

6.1 引言 6.2 反馈系统的状态空间描述 6.3 状态反馈系统的能控性和能观性 6.4 状态反馈极点配置 6.5 状态反馈在系统综合中的其他应用 6.6 状态观测器 6.7 带状态观测器的状态反馈控制系统 6.8 输出反馈控制及最优逼近法在系统综合中的应用 6.9 线性二次型最优控制问题

6.1 引言 6.2 反馈系统的状态空间描述 6.3 状态反馈系统的能控性和能观性 6.4 状态反馈极点配置 6.5 状态反馈在系统综合中的其他应用 6.6 状态观测器 6.7 带状态观测器的状态反馈控制系统 6.8 输出反馈控制及最优逼近法在系统综合中的应用 6.9 线性二次型最优控制问题

前面我们介绍的内容都属于系统的描述与分析。系统的描述主要解决系统的建模、各种数学模型(时域、频域、内部、外部描述)之间的相互转换等;系统的分析,则主要研究 系统的定量变化规律(如状态方程的解,即系统的运动分析等)和定性行为(如能控性、能观测性、稳定性等)

综合与分析是相反的一个命题 分析: 已知系统结构和参数及外输入作用, 研究系统运动的定性行为(如能控性、能观测性、 稳定性等)和定量的变化规律

8.1 状态空间描述 8.2 线性定常连续系统状态方程的解 8.3 线性定常系统的能控性和能观性 8.4 状态反馈和极点的任意配置 8.5 状态观测器的设计 8.6 李雅普诺夫稳定性分析

第一章绪论 第二章线性系统的状态空间描述 第三章线性系统的运动分析 第四章线性系统的能控性和能观测性 第五章线性系统的稳定性 第六章线性反馈系统的时间域综合

研究了一类具有状态时滞的多采样率离散时间控制系统,对这类系统给出了一种最优预见控制器的设计方法.首先利用离散时间系统提升技术,把所研究的系统转化成单一采样的扩大系统;然后利用构造扩大误差系统的方法引入积分器;再对扩大误差系统应用通常的线性二次型最优预见伺服系统设计方法设计控制器,从而得到原系统的最优预见控制器.同时还对扩大误差系统的能控性和能观测性进行了讨论,并通过数值仿真说明了控制器的有效性