第8章状态反馈控制与状态观测器设计 8.1状态反馈与输出反馈 8.1.1状态反馈 图8.1所示是一单输入单输出连续系统状态反馈的例子

9.1最优控制的概念 设系统的状态方程为 &=f(x,, t) (9.1) 性能指标的数学表达式一般可以表示为 J=[x(t ), ][x(),u(t), ]dr (9.2) 所谓最优控制,就是要确定在[to,t]中的最优控制u,将系统(9.1)的状 态从x(to)转移到x(ty),或者x(ty)的一个集合并使性能指标(9.2)最优

能控性、能观性和稳定性一样,是控制系统的重要性质,是实现各种控制 和状态估计的基础,在控制理论中起着核心的作用。 系统的状态空间描述可用图6.1表示

系统稳定是系统能够正常工作的前提,当系统不稳定时,任何扰动都将使系 统的输出趋于无穷。但对于稳定系统,还需要有较好的动态性能。一般要求系统 跟踪输入变化的速度要快,跟踪精度要高

当系统受到扰动后,其状态偏离平衡状态,在随后所有时间内,系统的 响应可能出现下列情况:

由于计算机的飞速发展,计算机控制系统得到广泛的应用,离散系统控制理论 具有越来越重要的地位。由于离散系统中存在采样、保持、数字处理等过程,离散 系统具有一些独特的性能。下面首先讨论采样与保持这些离散系统的特殊问题的数 学描述,然后建立离散系统的数学模型

2.1控制系统数学模型的概念 控制理论分析、设计控制系统的第一步是建立实际系统的数学模型。所谓数学模型就是 根据系统运动过程的物理、化学等规律,所写出的描述系统运动规律、特性、输出与输入 关系的数学表达式

1、相对稳定性:在穿越点或穿越点附近斜率为-20 db/ dec(仅当 没有右半平面的零点)。 2、稳态精度:低频段渐近线 3、工作区间内的精度:在适当的频段需要至少20dB 穿越频率:是带宽和响应速度的度量。a

1增益裕量和相角裕量 回顾我们在奈奎斯特图中所给出的增益裕量和相角裕量的定义: 现在,考虑波特图对于这些概念的变换,注意以下几点:

1波特图 波特图和极坐标图一样,得到了广泛的使用。你们将发现,波特 图比极坐标图更容易绘制。我们还可以看到,根据波特图可以很快确 定系统各方面的性能