系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析PPT課件

1、離散時間系統(tǒng)形狀方程的求解 形狀方程的普通方式對一個具有對一個具有m個輸入個輸入p個輸出的個輸出的n階延續(xù)時階延續(xù)時間系統(tǒng)，可用一階微分方程組表示：間系統(tǒng)，可用一階微分方程組表示：(線性線性) mmnnfbfbfbxaxaxax121211112121111mmnnfbfbfbxaxaxax222212122221212mnmnnnnnnnnfbfbfbxaxaxax22112211mmnnfdfdfdxcxcxcy121211112121111mmnnfdfdfdxcxcxcy222212122221212mpmppnpnpppfdfdfdxcxcxcy22112211)()()()()()

2、(ttttttDfCxyBfAxx延續(xù)時間系統(tǒng)的形狀可用矩陣方式表示為：延續(xù)時間系統(tǒng)的形狀可用矩陣方式表示為： nxxx21 nnnnnnaaaaaaaaa212222111211 nxxx21 nmnnmmbbbbbbbbb212222111211 mfff21=+)()()()()()(ttttttDfCxyBfAxx pyyy21 pnppnnccccccccc212222111211 pmppmmddddddddd212222111211 nxxx21 mfff21)()()()()()(ttttttDfCxyBfAxx離散時間系統(tǒng)的形狀變量方程為一階差分方離散時間系統(tǒng)的形狀變量方程為

3、一階差分方程組，有與延續(xù)時間系一致樣的方式，可寫成：程組，有與延續(xù)時間系一致樣的方式，可寫成： 1kkkkkkDfCxyBfAxx1kkkkkkDfCxyBfAxx nnnnnnaaaaaaaaa212222111211A nmnnmmbbbbbbbbb212222111211B pnppnnccccccccc212222111211C pmppmmddddddddd212222111211D 延續(xù)時間系統(tǒng)形狀方程的建立tvCcddtiLLddf (t)+LCR1R2x1(t)+x2(t)i1(t)i2(t)y (t)+回路電流和形狀變量的關系為回路電流和形狀變量的關系為)()(22titx)

4、()()(211tititxCf (t)+LCR1R2x1(t)+x2(t)i1(t)i2(t)y (t)+回路方程為回路方程為)()()(111tftxtiR0)()()(1222txtiRtiLf (t)+LCR1R2x1(t)+x2(t)i1(t)i2(t)y (t)+)(1)(1)(1)(12111tfCRtxCtxCRtx)()(1)(2212txLRtxLtx由上面四式可求出形狀方程為由上面四式可求出形狀方程為f (t)+LCR1R2x1(t)+x2(t)i1(t)i2(t)y (t)+)()(22txRty系統(tǒng)的輸出方程為系統(tǒng)的輸出方程為f (t)+LCR1R2x1(t)+x2(

5、t)i1(t)i2(t)y (t)+系統(tǒng)的形狀方程和輸出方程用矩陣來表示系統(tǒng)的形狀方程和輸出方程用矩陣來表示21xxLRLCCR2111121xx011CRf2120)(xxRty2426952)(23sssssH寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。s1s1s1592624y2 x1x2x3f2426952)(23sssssH寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。s1s1s1592624y2 x1x2x3f選三個積分器輸出為系統(tǒng)的形狀變量選三個積分器輸出為系統(tǒng)的形狀變量x1，x2和和x

6、3，有，有21xx 32xx fxxxx3213926242125xxy2426952)(23sssssH寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。s1s1s1592624y2 x1x2x3f321xxx92624100010321xxx321xxxf100025y2426952)(23sssssH寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。4135 . 222)(sssssHs122x1s132.5x2s14x3fy2426952)(23sssssH寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。

7、寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。s122x1s132.5x2s14x3fyfxx11221232xxx322345 . 2xxxx32145 . 02xxx3xy 2426952)(23sssssH寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。s122x1s132.5x2s14x3fy45 . 02032002321xxx321xxx321xxxf100100y2426952)(23sssssH寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。45 . 13125 . 0)(ssssHs120

8、.5x1s13x2s141.5x3fy2426952)(23sssssH寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。s120.5x1s13x2s141.5x3fyfxx112fxx223fxx3343215 . 15 . 0 xxxy2426952)(23sssssH寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。寫出系統(tǒng)直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型構造的形狀方程。s120.5x1s13x2s141.5x3fy400030002321xxx321xxx321xxxf1115 . 115 . 0y 離散時間系統(tǒng)形狀方程的建立z1a1x1kz1a2f1kf2

9、kx2ky1ky2k 該系統(tǒng)有兩個延該系統(tǒng)有兩個延時 器 ， 選 取 其 輸 出時 器 ， 選 取 其 輸 出x1kx1k及及x2kx2k作為形作為形狀變量。由左端加法狀變量。由左端加法器列出形狀方程為器列出形狀方程為 11111kfkxakx 12222kfkxakx由右端加法器列寫出輸出方程為由右端加法器列寫出輸出方程為211kxkxky122kfkxkyz1a1x1kz1a2f1kf2kx2ky1ky2k矩陣表示式為矩陣表示式為 1 121kxkx2100aa21kxkx21kxkx100121kfkf21kfkf21kyky10110100試求該系統(tǒng)的形狀方程與輸出方程。試求該系統(tǒng)的形狀方程與輸出方程。32132161161901030)(zzzzzzzH6116fk1030 x2kx3kykz1z1z1x1k90試求該系統(tǒng)的形狀方程與輸出方程。試求該系統(tǒng)的形狀方程與輸出方程。32132161161901030)(zzzzzzzH6116fk1030 x2kx3kykz1z1z1x1k90 選取延時器輸出選取延時器輸出x1k 、x2k及及x3k作為形狀變量。由左作為形狀變量。由左端加法器列出矩陣方端加法器列出矩陣方式的形狀方程為式的形狀方程為 1 1 1321kxkxkx611610001032