第9章-线性多变量系统的综合与设计-《物联网控制基础》课件.ppt
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1、第九章第九章 线性多性多变量系量系统的的综合与合与设计9.1 引言引言9.2 极点配置极点配置问题第九章第九章 线性多性多变量系量系统的的综合与合与设计第九章第九章 线性多性多变量系量系统的的综合与合与设计9.1 引言引言前面我们介绍的内容都属于系统的描述与分析。系统的描述主要解决系统的建模、各种数学模型(时域、频域、内部、外部描述)之间的相互转换等；系统的分析，则主要研究系统的定量变化规律(如状态方程的解，即系统的运动分析等)和定性行为(如能控性、能观测性、稳定性等)。而综合与设计问题则与此相反，即在已知系统结构和参数(被控系统数学模型)的基础上，寻求控制规律，以使系统具有某种期望的性能。一
2、般说来，这种控制规律常取反馈形式，因为无论是在抗干扰性或鲁棒性能方面，反馈闭环系统的性能都远优于非反馈或开环系统。在本章中，我们将以状态空间描述和状态空间方法为基础，仍然在时域中讨论线性反馈控制规律的综合与设计方法。第九章第九章 线性多性多变量系量系统的的综合与合与设计9.1.1 问题的提法的提法给定系统的状态空间表达式闭环传递函数矩阵我们在这里将着重指出，作为综合问题，将必须考虑三个方面的因素，即1)抗外部干扰问题；2)抗内部结构与参数的摄动问题，即鲁棒性(Robustness)问题；3)控制规律的工程实现问题。第九章第九章 线性多性多变量系量系统的的综合与合与设计2、以一组期望的闭环系统极
3、点作为性能指标，相应的综合问题称为极点配置极点配置问题。从线性定常系统的运动分析中可知，如时域中的超调量、过渡过程时间及频域中的增益稳定裕度、相位稳定裕度，都可以被认为等价于系统极点的位置，因此相应的综合问题都可视为极点配置问题；3、以使一个多输入多输出(MIMO)系统实现为“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解耦问题。在工业过程控制中，解耦控制有着重要的应用；4、以使系统的输出 无静差地跟踪一个外部信号 作为性能指标，相应的综合问题称为跟踪跟踪问题。第九章第九章 线性多性多变量系量系统的的综合与合与设计9.1.3 研究研究综合合问题的主要内容的主要内容主要有两个方面
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