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(4)以便一个多输入—多输出系统实现“一个输入只控制一个输出”作 为
性能指标,相应的综合问题称为解耦控制问题。
优化型性能指标常取一个相对于状态 x 和控制 u 的二次型积分性能指标,
其形式为:
J(u()) (xTQxuTRu)dt 0
R正定对称;常阵
Q正定对称或半正 常定 阵对 (且 A,称 Q12)为能观测。
第五章 线性定常系统的设计与综合
二 输出反馈 输出反馈,就是将系统的输出量回馈到系统的 输入端,与参考输入一起,对受控对象进行控 制。在现代控制理论中,带输出反馈结构的控 制系统,根据反馈信号回馈点的位置不同,有 两种基本结构。 一种是反馈信号回馈至输入矩阵B的后端, 或者说,回馈点在状态微分处。图5-2为多输 入多输出系统输出反馈的这种结构型式。另一 种是反馈信号回馈至输入距阵B的前端,或者 说,回馈点在参考信号的入口处。图5-3为多 输入多输出系统输出反馈的这种结构型式。
(3)
其中:k 为 p×n常阵,状态反馈矩阵。
F为 p×q常阵,输出反馈矩阵。
v—参考输入向量。 2) 性能指标的类型
性能指标 非优化型性能指标:是一类不等式型的指标,即只要性能达
到或好于期望指标就算实现了综合目标。
优化型性能指标: 是一类极值型指标,综合的目的是要使
性能指标在所有可能值中取为极小(或
通过状态反馈构成闭环系统
x (ABK)xBu y(CDK)xDu
第五章 线性定常系统的设计与综合
一般D=0,可化简为
x (ABK)xBu yCx
闭环传递函数矩阵为
W k(s ) C (s IA B) 1 K B
状态反馈矩阵K的引入,并不增加系统的维 数,但可通过K的选择自由地改变闭环系统 的特征值,从而使系统获得所要求的性能。