现代控制工程

1状态反馈控制的主要特性及发展摘要现代控制理论主要利用计算机作为系统模型分析、设计乃至控制的手段，适用于多变量、非线性、时变系统。虽然他在本质上是一种“时域法”，但并不是对经典频域法的从频域到时域的简单回归，而是立足于新的分析方法，有着新的目标的新理论。现代控制理论研究内容非常广泛，主要包括3个基本内容：多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的能控性、能观性、稳定性及复杂系统的控制问题。状态反馈是指系统的状态变量通过比例环节传送到输入端去的反馈方式。状态反馈是体现现代控制理论特色的一种控制方式。状态变量能够全面地反映系统的内部特性，因此状态反馈比传统的输出反馈能更有效地改善系统的性能。本文先解释了控制系统的状态变量、可控性和可观性等相关概念，进而引出现代控制理论中的重要控制方式——状态反馈控制。之后重点描述了状态反馈控制的两个主要特性及其发展。由浅入深，层层递进。最后对此次撰写论文进行了总结，对状态反馈控制方法做出了展望。关键词：现代控制，状态空间，反馈控制，可控性，可观测性鞠１贴.惯前言句膨现代无控制刊理论饥是为柴了解介决多附输入无-多允输出替系统事的控补制问猛题而匹发展倒起来踏的，库较之新经典剃控制粮理论错，其致研究齐对象怨要广蒜泛得施多，玻既可粒以是装单变示量的今、线闯性的键、定该常的味、连歌续的刊系统纸，也县可以白是多哨变量戚的、谦非线权性的裕、时乒变的此、离杯散的愈系统德。现宽代控沃制理报论以恩状态哀空间茎描述赛作为芒系统泼的数富学模达型，嫌以状偏态变群量法新为基羊础，茶用时睡域的购方法胜来分裳析和滴设计充控制谜系统促。它剂分析鲜和设动计控效制系岔统的帖目标损是在烘揭示说系统额内在赛规律制的基枝础上究，实停现系孤统在擦一定吩意义孟上的隙最优主化。乐它的斯构成员带有响更高降的仿待生特碧点，津控制贸方式胳已不芬限于破单纯漫的闭智环控斗制，钓而扩辽展到宾适应彻环、缴学习乞环等集，现堵代控当制理袜论的蜂形成依是控迎制理今论发绍展历栽史上注的又顷一个玻里程寿碑。幅反馈概是控蹈制理议论中延的一然种基绞本思锡想微，由包于反汁馈控驱制可变以改凶善系调统的炒动态剥品质腥，如腊提高楼瞬态柳响应垦性能途、增挨加系弯统的哀稳定涨性、淋增强晕抗干炒扰能太力、锯减少情系统据对内如部参磁数变泉化的诱敏感叙程度浑及拓鲁展系燕统频共宽顺等，揪因此妹，无乞论是拼经典盛控制成理论优范畴捞，还可是现赔代控伸制理土论领棍域，卸反馈浪都是扇系统帖的主朋要控摄制方己式。监采用歇反馈鹿的基卷本原种因是乖要在宣不确普定性柿存在韵的条谁件下袋达到眉性能泥目标扑。许朵多情闭况下马，对再于系故统的衫了解般是不随全面哪的，代或者菠，可沈用的币模型迫是基艘于许细多简秒化的著假设绣而使缝它们慌变得党不确讲切。殃系统道也可破能承恐受外访界干善扰，没输出到的观检测常右受噪洪声污止染。脏有效暑的反罩馈可宫以减菠少这剑些不铜确定茅性的逐影响靠，因如为它在们可沾以补浩偿任斜何原踢因引扔起的男误差咳。紧状态约反馈筐、输筒出反及馈和爆采用辽状态西观测览器的傍状态掉反馈浩是现钥代控争制工棍程系倚统中乔的3甚种基弹本的舞反馈狗形式帮。不赔过在才经典序控制遍理论哥中通著常采拉用从即系统让输出互端引软出反给馈量晚的输集出反吵馈，横而在取现代即控制倘理论煌领域吸则更成多地毙运用旱状态仇反馈您。洋２敢.觉控制兴系统订相关埋概念贸2.壶1线鉴性系讽统理截论及选最优裂控制踩理论磨线性惯系统闭是一适种最斜为常渔见的伏系统注，也络是控挺制理丑论讨章论得核最深狸人的循系统接。线息性系偏统理码论着灭重于今研究殿线性洪系统授状态朽的运铅动规假律和耻改变绕这种网运动舱规律紧的可罢能性决和方快法，总以建肆立和蝶揭示刃系统康结构黎、参源数、取行为拘和性连能间阴的定面量关什系。暮通常恨，研起究系毁统运宿动规布律的浸问题邻称为冷分析日问题荐，研兽究改虽变运动动规纯律的腹可能塔性和君方法竭的问丹题则剧称为章综合芽问题寻。线铁性系句统理吸论的雀主要争内容稀有系悠统的耻结构齿性问羽题，票如系零统的爪能控狗性、煎能观恨性、杜系统箭实现佛和结帅构性则分解途、以曾及线记性状蚊念反很馈及匠极点嘱配置散、镇傲定、时解耦秧和状沿态观秘测等床问题烛。近秧30像年来杜，线扁性系奶统理蚊论一乖直是纸控制严领域撇研究府的重滚点，私其主崇要研碎究方蔽法有非：以衰状念短空间毁分析液为基骑础的夏代数沾方法昌，以道多项衣式理您论为饶基础僚的多葱项式城描述证法和朱以空吧间分处解为跪基础秘的几银何方黎法。滋最优观控制应理论忘是研贷究和亡解决六从所经有可劈能的刺控制榜方案善中寻蛮找最归优解透的一鸭门学罩科。拐具体介地说也，就休是研限究被旺控系角统在架给定死的约涛束条俊件和袖性能猫指标奉下，炭寻求晚使性纪能指要标达宇到最贼佳值起的控箩制规敬律问鬼题。高例如筹．要赞求航询天器回达到夏预定闭轨道恨的时碌间最较短、悄所携啄带的向燃料林最少诉等。狐最优简控制搏理论屈的基紫本内娇容杯本常用搬方法拣是动板态规辨划、衬最大伶值原竹理和战变分星法。水 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