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传递函数矩阵的矩阵分式描述.ppt

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传递函数矩阵的矩阵分式描述.ppt

上传人:文库新人 2022/3/28 文件大小:2.61 MB

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传递函数矩阵的矩阵分式描述.ppt

文档介绍

文档介绍:传递函数矩阵的矩阵分式描述
第一页,讲稿共六十四页哦
右MFD和左MFD
对于p维输入和q维输出,描述系统输入和输出关系的传递函数矩阵G(s)为 有理分式矩阵。
则一定存在
非真左MFD确定其严真左MFD的算法,可基于上述来导出。
第二十六页,讲稿共六十四页哦
第二十七页,讲稿共六十四页哦
第二十八页,讲稿共六十四页哦
(3)一类特殊情形的多项式矩阵除法问题
考虑具有相同列数 的矩阵(sI-A)和 多项式矩阵N(s),A为 常阵,(sI-A)为非奇异且列次数和行次数满足
表N(s)为矩阵系数多项式
第二十九页,讲稿共六十四页哦
[特殊情形右除法定理]对具有相同列数的 矩阵(sI-A)和 多项式矩阵N(s),唯一的存在 常阵Nr(A)和 多项式矩阵Qr(s),使成立:
第三十页,讲稿共六十四页哦
不可简约矩阵分式描述
不可简约MFD实质是传递函数矩阵的一类最简结构MFD,通常也称为最小阶MFD。
[不可简约MFD]
称G(s)的一个右MFD 为不可简约或右不可简约,当且仅当D(s)和N(s)为右互质;称G(s)的一个左MFD 为不可简约或左不可简约,当且仅当DL(s)和NL(s)为左互质。
第三十一页,讲稿共六十四页哦
第三十二页,讲稿共六十四页哦
不可简约MFD的基本特性(属性)
(1)不可简约MFD的不唯一性
对 传递函数矩阵G(s)其右不可简约MFD和左不可简约MFD均不唯一。
(2)两个不可简约MFD间的关系
设 为传递函数矩阵G(s)的任意两个右不可简约MFD,则必存在 单模阵U(s)使成立:
D1(s)=D2(s)U(s) N1(s)=N2(s)U(s)
第三十三页,讲稿共六十四页哦
设 为传递函数矩阵G(s)的任意两个左不可简约MFD,则必存在 单模阵V(s)使成立:
DL1(s)=V(s)DL2(s) NL1(s)=V(s)NL2(s)
(3)不可简约MFD的广义唯一性
传递函数矩阵G(s)的不可简约MFD满足广义唯一性。即若定出一个不可简约MFD,则所有不可简约MFD可由单模变换定出。
第三十四页,讲稿共六十四页哦
第三十五页,讲稿共六十四页哦
(4)不可简约MFD和可简约NFD间的关系
[右不可简约MFD和有可简约MFD关系] 对 传递函数矩阵G(s)的任一右不可简约MFD ,和任一有可简约MFD ,必存在非奇异多项式矩阵T(s),使成立:
证明(1)由右可简约MFD 找出一个右不可简约MFD 。
第三十六页,讲稿共六十四页哦
第三十七页,讲稿共六十四页哦
第三十八页,讲稿共六十四页哦
(5)不可简约MFD在史密斯形和不变多项式意义下的同一性
[右不可简约MFD的同一性]
对 传递函数矩阵G(s)的所有右不可简约MFD:
必成立:(s),i=1,2,…具有相同的史密斯形;
(s),i=1,2,….具有相同不变多项式。
第三十九页,讲稿共六十四页哦
(6)左不可简约MFD和右不可简约MFD间的关系
[左和右不可简约MFD关系] 对 传递函数矩阵G(s)的任一左不可简约MFD ,和任一右不可简约MFD ,必成立:
degdetDL(s)=degdetD(s)
第四十页,讲稿共六十四页哦
(7)不可简约MFD的最小阶
[不可简约MFD最小阶属性] 对 传递函数矩阵G(s)的一个左MFD ,和任一右MFD ,定义其阶次为
nL=degdetDL(s), nr=degdetD(s)
则 为最小阶当且仅当其为左不可简约MFD,