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1、状态观测器的设计信息工程学院任彦问题的提出 对于能控的线性时不变系统：，可以通过状态反馈来配置闭环系 统的极点，从而使系统达到期望的稳态和动态性能。图 状态反馈系统结构图从系统能观性可知：若系统是状态能观的，则系统的任意状态信息必定在系统的输出 中得到反映。对这样一个能观测的系统，如何用系统的外部输入输出信息来确定系 统的内部状态变量？-系统状态观测器的设计问题xAxBuyCxxy观测器的设计已知线性定常被控对象：111(1)(2)nmpxAxBuyCx()()()(3)x tAx tBu t 设计一个结构相同的系统：()x t通常称 是 的重构状态或状态估计 xv状态观测器设计思想：lim(
2、)()0tx tx t观测器设计的观测器设计的 准绳：准绳：()()()()(0)(0)Atex xA xxe tx tx texx 存在的问题：存在的问题：解决原则：解决原则：应用反馈校正的思想，用误差来校正估计模型，以使误差不断较小，直至消失。-状态估计闭环处理方法(0)eexx观测误差：观测误差：状态转移矩阵 v状态估计的闭环处理方法v v x()()(4)xAxBuL yCxALC xBuLy 引入反馈校正后，状态估计模型变为：是观测器的n 维状态变量，L是一个 np 维的待定矩阵。exxyeyycxcx00yyeyey00exexv问题：系统状态估计模型是否能实现系统的状态重构？v v v 若矩阵 A-LC 的所有特征值均具有负实部，则误差动态系统是渐近稳v 定的，从而对任意初始状态 e(0),有v v A-LC 称为观测器状态矩阵，A-LC 的特征值也称为是观测器的极点。()()(0)A LC te tee()()()(xxAxBuALC xBuLyAxALC xLCxeALCAxeLC xlim()0te t
状态观测器的设计ppt课件
