第二章状态空间模型精选PPT.ppt
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1、第二章状态空间模型第1页,本讲稿共22页一、状态、状态变量与状态方程状态系统的动态状况状态变量能完全确定系统状态的最小数目的一组变量。状态向量用系统的n个状态变量作为分量所构成的向量。状态空间状态向量的所有可能值的集合所在的空间。状态方程描述系统的状态变量与系统输入之间的关系的一阶微分方程组。输出方程在指定系统输出的情况下,输出量与状态变量、输入之间的函数关系式。状态空间表达式状态方程+输出方程第2页,本讲稿共22页例1 确定RLC网络的状态变量和状态方程选状态变量第3页,本讲稿共22页第4页,本讲稿共22页第5页,本讲稿共22页二、线性系统的状态方程描述写状态方程的一般步骤:列写微分方程;选
2、择状态变量,微分方程状态变量表示的一阶微分方程组;用向量表示。对于n阶常系数线性微分方程:第6页,本讲稿共22页若初始条件和输入已知,取状态变量第7页,本讲稿共22页状态方程:若x1为输出量,则输出方程:第8页,本讲稿共22页状态方程和输出方程用方框图表示第9页,本讲稿共22页三、传递函数与状态方程之间的关系状态方程:Laplace变换控制系统中以A、B、C、D形式表示的传递函数第10页,本讲稿共22页2.10 数学模型的MATLAB描述 MATLAB(Matrix laboratory),是美国的MathWorks公司开发的一种进行科学和工程计算的软件。1984年推出第一个商业版本,到现在已
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