帶狀態(tài)觀測(cè)器

1、5.6 帶狀態(tài)觀測(cè)器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)引言：狀態(tài)觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)了狀態(tài)重構(gòu)（估計(jì)），但這 種依賴狀態(tài)觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)狀態(tài)反饋的系統(tǒng)和直 接狀態(tài)反饋的系統(tǒng)有什么差別？（1） 反饋與X反饋性能是否一樣（2）狀態(tài)反饋的極點(diǎn)配置和狀態(tài)觀測(cè)器的極點(diǎn)配 置是什么關(guān)系？（3）應(yīng)如何設(shè)計(jì)一個(gè)帶狀態(tài)觀測(cè)器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)1一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)空間表達(dá)式（一）結(jié)構(gòu)受控系統(tǒng)：觀測(cè)器：控制器（狀態(tài)反饋控制律)（能控能觀）23將三部分聯(lián)立得閉環(huán)系統(tǒng)：寫成分塊矩陣形式4二、閉環(huán)系統(tǒng)的基本特性1、閉環(huán)極點(diǎn)設(shè)計(jì)的分離性 由可知：（1）式經(jīng)非奇異線性變換得到（2）式，非奇異變換不改變系統(tǒng)的特征值。因此，（2）式的特征多項(xiàng)式就是（1）式的特征多項(xiàng)

2、式，即閉環(huán)系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式：5狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測(cè)器特征多項(xiàng)式相互獨(dú)立。所以閉環(huán)系統(tǒng)的特征值有2n個(gè)。62、傳遞函數(shù)陣的不變性非奇異線性變換同樣不改變輸入輸出關(guān)系，可由(2)式求出(1)式的G(S)。7結(jié)論：帶觀測(cè)器狀態(tài)反饋閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)等于直接狀態(tài)反饋閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，或者說G(S)與是否采用觀測(cè)器無(wú)關(guān)。比較帶觀測(cè)器狀態(tài)反饋與直接狀態(tài)反饋：83、觀測(cè)器反饋與直接狀態(tài)反饋的等效性。由前(2)式可看出，選擇好G，可使A-GC的特征值具有負(fù)實(shí)部，必有9三、設(shè)計(jì)可按要求分別設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋陣K和觀測(cè)器反饋陣G，方法與單獨(dú)設(shè)計(jì)相同。10規(guī)則：選取觀測(cè)器的極點(diǎn)離虛軸的距離比閉環(huán)系統(tǒng)希望極點(diǎn)離虛軸的距離大23倍。11閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：12（4）求降維觀測(cè)器13閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：14小結(jié)：要求掌握思路狀態(tài)觀測(cè)器產(chǎn)生是現(xiàn)代控制理論成熟的標(biāo)志狀態(tài)反饋才能實(shí)現(xiàn)，是狀態(tài)反饋的必要條件。一、全維二、降維1、將不需觀測(cè)的分出去（一分為二）2、找到被估的量，