《线性系统理论》第4章 线性系统的能控性和能观测性

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第4章 线性系统的能控性和能观测性

4.1 定义

直观理解

系统内部变量:x = 反应系统的运动行为

系统外部变量: y 、u

能控性: 系统内部变量 x 能否被输入 u 影响

能观测性:系统内部变量x 能否由输出 y 反应

完全能控:状态空间所有的状态都被输入完全影响

完全能观测:状态空间所有的状态都可由输出完全反应

能控性的定义

能观测性的定义

定义4.6 [一个状态不能观测性]

指定一个初始时刻t_{0},在一个有限时间段,输出y(t)恒为0

定义4.7 [系统完全能观测]

定义4.8 [系统不完全能观测]

定义4. 9 [系统一致完全能观测]

与初始时刻t_{0}无关

4.2 连续时间线性时不变系统的能控性判据

引入一个连续时间线性时变系统:

[公式]

[公式]

[公式]

当这个矩阵满秩/秩=n, 系统是可控的,否则不可控

4.3 连续时间线性时不变系统的能观测性判据

[公式]

当这个矩阵满秩/秩=n, 系统是可观测的的,否则不可观测的