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文档简介

10.3状态重构与状态观测器设计概述口状态反馈相对于输出反馈的优越性是显而易见的。系统的任意极点配置、镇定、解耦控制、无静差跟踪等,都有赖于引入适当的状态反馈才能够实现。口状态可控的线性定常系统可通过线性状态反馈来进行任意极点配置,以使闭环系统具有所期望的极点及性能品质指标。但是,由于1)描述内部运动特性的状态变量有时并不是能直接测量的,2而且有时并没有实际物理量与之直接相对应而为一种抽象的数学变量。这些情况下,用状态变量作为反馈变量来构成状态反馈系统带来了具体工程实现上的困难。口为此,提出了状态变量的重构或观测估计问题?Reconstructionobservation.estimation口所谓的状态变量的重构或观测估计问题,即设法另外构造一个物理上可实现的动态系统,它以原系统的输入和输出作为它的输入而它的状态变量的值能渐近逼近原系统的状态变量的值或者其某种线性组合则这种渐近逼近的状态变量的值即为原系统的状态变量的估计值并可用于状态反馈闭环系统中代替原状态变量作为反馈量来构成状态反馈律口这种重构或估计系统状态变量的装置称为状态观测器(stateobserver),它可以是由电子、电气等装置构成的物理系统,也可以是由计算机和计算模型及软件来实现的软系统。换句话说,为了实现状态反馈控制律,就要设法利用巳知的信息(输入量及输出量),通过一个模型(或系统、或软件)来对状态变量进行估计状态观测器是指在不考虑噪声干扰下,状态值的观测或估计问题,即所有测量值都准确无差且原系统内外部无噪声干扰对于存在噪声干扰时的状态观测或估计问题,则可用卡尔曼(Kalman)滤波理论来分析讨论(最优估计)。口本节主要讨论状态观测器理论重点掌握:

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