控制系统的状态空间描述

控制系统的状态空间描述各知识点总结思维导图

控制系统的状态空间描述

• 状态空间表达式：状态方程+输出方程
  • 一般形式：！！！！！！！！！！！！
  • 线性定常系统
    • 单输入-单输出：！！！！！！！！！
    • 多输入-多输出：！！！！！！！！！！！
• 状态空间表达式的系统结构图与模拟结构图
  • 系统结构图：表示系统中信号的传递关系
  • 模拟结构图：反映系统各状态变量之间的信息传递关系（从左往右导数阶数降低）积分器数目与状态变量个数相等
    • 1.在适当位置
• 状态空间表达式的建立
  • 根据系统的物理机理建立
    • 导师的深V
  • 根据微分方程式建立
    • 微分方程中不含输入导数项（传递函数中没有零点）：！！！！！！！！！
    • 微分方程中换输入导数项（传递函数中有零点 ）：！！！！！！！！！！！！！
    • 多输入-多输出系统微分方程的实现
  • 根据系统方框图建立
    • 积分环节
    • 惯性环节
    • PI环节
    • 超前（滞后）环节
    • 二解震荡环节
  • 根据传递函数
    • 标准型法（转化成微分方程）
      • 得出系统的状态空间表达式与其传递函数的分子分母系数之间有一一对应关系，可根据传递函数直接得出状态空间表达式根据
    • 串联法
    • 并联法
      • 传递函数极点互不相同
      • 传递函数有重极点
• 状态空间表达式与传递函数阵
  • 由系统的状态空间表达式求传递函数阵（利用拉式变换）
    • ！！！！！！
    • 子系统串联连接时：
    • 子系统并联时：
  • 有组合系统的状态空间表达式及传递函数阵
• 状态矢量的线性转换
• 离散时间系统的状态空间描述
  • 离散时间系统的状态空间表达式:
    • 子主题
  • 由差分方程建立状态空间表达式（相当于微分方程）
  • 有脉冲传递函数化为状态空间表达式（相当于传递函数）
• 时变系统和非线性系统的状态空间表示