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控制系统的能控性和能观性的详细资料说明

消耗积分:0 | 格式:ppt | 大小:4.08 MB | 2020-06-13

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本文档的主要内容详细介绍的是控制系统的能控性和能观性的详细资料说明。

　　线性系统的能控性和能观性概念是卡尔曼在1960年首先提出来的，是控制综合和状态估计的设计基础；

　　能控性是“能否找到使任意初态转移到任意终态的控制量”的问题；能观性是“能否由测量到的由状态分量线性组合起来的输出量来确定出各状态分量”的问题；

　　能控性和能观性对于系统综合和状态估计问题的研究有着极重要的意义。

　　“能控性”和“能观性”的含义

　　能控性： 是输入u（t）支配状态改变的能力；

　　能观测性： 是系统输出y（t）反映状态变量的能力；

　　因此， 它们从对状态的控制能力和对状态的识别能力两个方面来反映系统，是系统本身的内在特性，与外界无关。

　　“能控性”和“能观性”的研究问题

　　控制作用u能否在有限的时间内，将变量x从起始状态导引到要求的状态？

　　通过观测输出y，能否在有限时间内获得全部状态变量x的信息？

　　为什么经典控制中没有能控性和能观性的概念？

　　经典控制理论所讨论SISO系统的输入输出分析和综合问题，它的输入和输出之间的动态关系可以唯一地由传递函数所确定。给定输入则一定会存在唯一的输出与之对应。

　　反之，对期望输出信号总可找到相应的输入信号（即控制量）使系统输出按要求进行控制，不存在能否控制的问题。

　　系统输出一般是可直接测量，不然，则应能间接测量。否则，就无从对其进行反馈控制和考核系统所达到的性能指标。因此，也不存在输出能否测量（观测）的问题。

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