☆系统的能控能观性和稳定性到底有什么关系?

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系统能控能观性是系统可以被稳定充分不必要条件

如果系统能控,意味着我们可以利用输入让系统状态等于任意我们希望的状态。

假设系统矩阵 A 有特征值在右半平面(即系统矩阵不稳定),如果系统能控,那么我们可以利用状态反馈控制 u=-Fx将原本不稳定的系统变成稳定的系统。

很显然,构建这个状态反馈控制方程,我们需要知道系统的状态 x 。但是在现实系统中,我们可以用传感器测量的量是(也叫作系统的输出) y。

如果我们可以从输出 y 中推算出(其实是建立状态观测器估计出) x ,则我们说系统是能观的。这样一来,我们就构建状态反馈控制 u=-Fx来使系统稳定了。

总体来说,如果一个系统不稳定,但是可观并且能控,那么我们就可以使用状态观测器+状态反馈控制让系统变的稳定