1、* 1目前 为 止，我 们 已 经 ： 建立了系 统 的状 态 空 间 模型 提出了基于状 态 空 间 模型的系 统 的运 动 分析 探 讨 了系 统 的性能： 稳 定性、能控性、能 观 性“认识了世界 ” 如何来 “改变 世界 ”？！设计控制系统！系统的控制方式 -反馈？：开环控制、闭环控制第 6章 状态反馈和状态观测器第 6章 状态反馈和状态观测器 控制系统的动态性能，主要由其状态矩阵的特征值（即闭环极点）决定。 基于状态空间表达式，可以通过形成适当的反馈控制，进而配置系统的极点，使得闭环系统具有期望的动态特性。经典控制： 只能用系统输出作为反馈控制器的输入；现代控制： 由于状态空间模型刻
2、画了系统内部特征，故而还可用系统内部状态作为反馈控制器的输入。根据 用于控制的 系统信息 ：状态反馈、输出反馈* 4第 6章 状态反馈和状态观测器1. 状态反馈及极点配置2. 系统的镇定问题3. 状态观测器4. 带有观测器的状态反馈系统* 5第一节 状态反馈及极点配置1. 状态反馈与输出反馈状态反馈与输出反馈2. 状态反馈极点配置条件和算法状态反馈极点配置条件和算法3. 状态反馈闭环系统的能控性和能观测性状态反馈闭环系统的能控性和能观测性* 6将系统每一个状态变量乘以相应的反馈系数馈送到输入端与参考输人相加，其和作为受控系统的控制输入。一、状态反馈一、状态反馈反馈的两种基本形式： 状态反馈（
3、1种） 、 输出反馈（ 2种）原受控系统 ：线性反馈规律：* 7状态反馈闭环系统：反馈增益矩阵：状态反馈闭环传递函数矩阵为：一般 D=0， 可化简为：状态反馈闭环系统表示：状态反馈系统的特征方程为：* 8原受控系统 ：二、输出到参考输入的反馈（又称为二、输出到参考输入的反馈（又称为 输出反馈输出反馈 ）将系统输出量乘以相应的反馈系数馈送到参考输人，其和作为受控系统的控制输入。（同古典控制，不作过多说明）输出反馈控制规律：输出反馈系统状态空间描述为：* 9输出反馈增益矩阵：闭环传递函数矩阵为：结论结论 3：由于反馈引自系统输出，所以输出反馈不影响系统的可观测性。结论结论 1：当 HC K时，输出
4、到参考输入的反馈与状态反馈等价。即对于任意的输出反馈系统，总可以找到一个等价的状态反馈，即 K HC。故输出反馈不改变系统的能控性。结论结论 2：对于状态反馈，从 K HC中，给定 K值，不一定能够解出 H。所以，输出反馈是部分状态反馈，输出信息所包含的不一定是系统的全部状态变量，适合工程应用，性能较状态反馈差。在不增加补偿器的条件下，输出反馈改变系统性能的效果不如状态反馈 好，不能任意配置系统的全部特征值；输出反馈在技术实现上很方便；而状态反馈所用的系统状态可能不能直接测量得到（需要状态观测器重构状态）。优点缺点与状态反馈相比较，输出反馈：（输出反馈只是状态反馈的一种特例，它能达到的系统性能，状态反馈一定能达到；反之则不然。）
