文档介绍：控制系统的状态空间分析与综合2首页首页首页退出退出退出跳转跳转跳转?矩阵不满秩,该系统不可控。?弹簧和木块,因为在整个系统中弹簧和木块可以储存系统的总机械能,其中木块表现为动能,弹簧表现为势能,而阻尼器则把系统的能量转化为别的能量,如热能耗散,所以阻尼器不是储能元件3首页首页首页退出退出退出跳转跳转跳转第一章控制系统的状态空间表达式(数学模型) 状态变量及状态空间表达式一、状态表征系统运动的信息和行为。二、状态变量足以完全表征系统运动状态的最小个数的一组变量为状态变量。5首页首页首页退出退出退出跳转跳转跳转注意:1、n阶系统有n个独立变量。2、状态变量的个数取决于系统中独立储能元件的个数。3、同一个系统,究竟选取哪些变量作为独立变量,不是唯一的,重要的是这些变量应该是相互独立的,且其个数应等于微分方程的阶数。6首页首页首页退出退出退出跳转跳转跳转三、状态向量把n个状态变量看作为向量的分量,则就称为状态向量。记作:)()()(21txtxtxn?、、)(tx)(tx??)(,),(),()()()()()(2121txtxtxtxtxtxtxtxnTn????????????????或7首页首页首页退出退出退出跳转跳转跳转四、状态空间以状态变量为坐标轴所构成的n维空间,称为状态空间。五、状态方程由系统的状态变量构成的一阶微分方程组称为系统的状态方程。nxxx?、、218首页首页首页退出退出退出跳转跳转跳转例如:通过R-L-C网络说明如何用状态变量描述系统。以作为系统的两个状态变量,易写出含有状态变量的一阶微分方程组:iuc、????9首页首页首页退出退出退出跳转跳转跳转六、输出方程在指定系统输出的情况下,该输出与状态变量间的函数关系式,称为系统的输出方程。七、状态空间表达式状态方程和输出方程总合起来,构成对一个系统完整的动态描述,成为系统的状态空间表达式。10首页首页首页退出退出退出跳转跳转跳转状态变量的选取:1、同一系统可以取不同的状态变量;2、状态变量的选取是非唯一的;3、系统状态变量的数目是唯一的。