基于特征结构配置的系统状态与输出控制

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特征结构配置是既配置闭环系统的极点,又配置它们的重数以及它们对应的特征向量的一种配置方法。作为一种特征结构配置的常用方法,参数化特征结构配置的意义在于提供了系统设计中的全部自由度,可用作系统设计的一种基本的参数化方法。本文主要研究内容分为以下几个方面:首先,通过矩阵的实约旦标准型与系统初值的选取获得系统状态不同的模态形式;然后给出状态反馈使系统特征根均为实根与含复根的实特征结构配置的参数化结果;进而在给定初值的情况下,通过调整特征向量矩阵的参数与新的输入获得系统状态或输出的期望特性。其次,本文讨论了通过输出反馈特征结构配置对系统状态和输出进行控制的方法,并讨论了输出反馈有解的条件。在输出反馈的基础上,本文研究了动态补偿器的阶数对系统的极点配置以及特征结构配置的影响。再次,本文研究了在进行状态反馈特征结构配置后,系统仍无法得到精确的期望的动态响应形式的情况。本文给定一个优化指标,通过对特征向量参数的选取和初值的选取来给出较满意的输出动态。最后,本文对控制系统的输出跟踪阶跃输入的方法进行了研究,并给出了控制的结果。
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