线性系统的状态空间描述ppt课件

发布时间:2013-06-11

课件大小:0.32 MB

所属栏目:工程类

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课件等级:线性系统的状态空间描述ppt课件推荐等级为3星

简略标题:线性系统的状态空间描述

应用环境:应用于多媒体教学

制作使用软件:PowerPoint

应用阶段:电气与自动化

线性系统的状态空间描述ppt课件介绍及下载


线性系统的状态空间描述ppt课件内容预览:系统描述中常用的基本概念系统的外部描述传递函数系统的内部描述状态空间表达式1.输入、输出描述2.松弛性:若系统的输出由输入唯一确定,则称系统在是松弛的3.因果性:4.线性:一个松弛系统,当且仅当对任何输入及任意常数,均有(可加性),(齐次性),则该系统称为线性的,否则为非线性.5.定常性:1)定义:-位移算子2)一个松弛系统当且仅当对任何输入u和任意实数,均有则称系统是定常的ppt2.2状态空间的基本概念1.状态:表征系统运动的信息和行为2.状态变量:完全表征系统运动状态的最小一组变量3.状态向量[]4.状态空间:以n个状态变量作为坐标轴所组成的n维空间.5.状态方程:6.输出方程:7.状态空间表达式(动态方程):{A,B,C,D}表示线性时变系统线性定常系统线性定常离散系统状态空间分析法举例例1求图示机械系统的状态空间表达式外力位移牛顿力学令---弹性系数阻尼系数动态方程如下状态空间表达式为:例2求图示RLC回路的状态空间表达式解:以作为中间变量,列写该回路的微分方程选为系统两状态变量,则原方程可化成写成矩阵—向量的形式为:令为状态向量则:2.2线性定常连续系统的状态空间表达式三种方法:微分方程,传递函数,结构图求{A,B,C,D}1.由系统微分方程建立状态空间表达式1)系统输入量中不含导数项状态空间表达式:例1设求(A,B,C,D)解:选则:状态空间表达式为系统输入量中含有导数项如果单输入—单输出系统的微分方程为:一般输入量中导数项的次数小于或等于系统的次数n。为了避免在状态方程中出现u的导数项,可以选择如下的一组状态变量。即:将代入得:选择,使得上式中u的各阶导数项的系数都等于0,即可解得:令上式中u的系数为,则:最后可得系统的状态方程:可写成向量-矩阵的形式:即:例2:试写出它的状态空间表达式。解:则:状态空间表达式为2.传递函数化为状态空间表达式设单输入输出系统的传递函数:上式中的系数用长除法得到:如果把写成串联分解的形式选取状态变量则状态方程为:输出方程为:写成向量-矩阵形式为:这样的A阵又称友矩阵,若状态方程中的A,b具有这种形式,则称为可控标准型。当时,A,b不变。系统{A,b,c,D}称为G(s)的可控标准形实现。
课件关键字:线性系统的状态空间描述,线性,性系,系统,状态,空间,描述。
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