基于状态空间模型的极点配置设计策略详解

本章内容主要围绕"模型F,G-基于状态空间模型的极点配置设计方法"展开，针对计算机控制系统中的控制理论进行深入探讨。首先，章节介绍了两种描述系统动态过程的方法：连续s传递函数模型和离散z传递函数模型。传递函数模型是外部描述，反映了输入和输出之间的因果关系，而状态空间模型则是内部描述，它通过状态方程和输出方程揭示了系统内部变量如何影响输入输出。 状态空间模型是核心内容，它包括连续和离散形式。在连续空间模型中，极点配置和最优设计是重要的设计策略，这涉及到选择系统的特征根位置以优化系统的性能，如稳定性、响应速度和抑制噪声等。对于离散空间模型，同样采用极点配置来调整系统的动态特性，同时可能涉及最优设计原则。 章节进一步讨论了系统能控性和能观性，这是评估系统是否能够被完全控制或观察的重要指标。当状态可测时，会讲解如何根据极点配置设计控制规律，确保控制系统的有效性和精确性。此外，还涉及极点配置设计观测器，用于增强系统的可观测性，这对于反馈控制系统至关重要。 当系统状态不可测时，控制设计可能会更为复杂，可能需要借助其他方法，如状态反馈或输出反馈。对于随动系统，状态空间模型和极点配置在此类系统的设计中也发挥着关键作用。 本章涵盖了状态空间描述的基础概念，从基本定义到实际应用，特别是针对极点配置这一核心设计技术，为读者提供了一套完整的理论和实践指导，旨在帮助理解和掌握如何通过状态空间模型优化计算机控制系统的性能。