第一章 控制系统的状态空间表达式 经典控制理论 经典控制理论 : : 数学模型: 数学模型: 现代控制理论 现代控制理论 : : u u y y u u y y X X 数学模型:状态空间表达式 数学模型:状态空间表达式11 状态空间变量及状态空间表达式 一. 状态变量 足以完全表征系统运动状态的最少个数的一组变量,称为状态变量。 可以完全表征系统的运动状态是指:只要给定状态变量在t=t 0 时刻的 初值以及tt 0 时间的输入,就完全能够确定系统在任何tt 0 时间的动态 行为; 状态变量的最小性,体现在减少变量个数就不能够完全表征系统的动 态行为,而增加变量数则是完全表征系统动态行为所不需要的。 状态变量在数学上是线性无关的。 状态变量的选取不是唯一的。 对于一个实际的物理系统,状态变量个数等于系统独立储能元件的个数。 11 状态空间变量及状态空间表达式 二. 状态向量 由系统状态变量构成的向量,称为系统的状态向量。 若一个系统有n个状态变量 ,把这些状态 变量看作是向量的分量,则就称为状态向量。 11 状态空间变量及状态空间表达式 三. 状态空间 以状态变量为坐标轴所构成的空间为