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天津大学现代控制理论5.pdf
5.1 线性反馈控制系统的基本结构及其特性 5.2 极点配置问题 5.3 系统镇定问题 5.4 系统解耦问题 5.5 状态观测器 5.6 利用状态观测器实现状态反馈的系统 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 5.1 线性反馈控制系统的基本结构及其特性 5.1.1状态反馈 状态反馈是将系统的每一个状态变量乘以相应的反馈系数，然后反馈 到输入端与参考输入相加形成控制律，作为受控系统的控制输入。 下（图一）是一个多输入一多输出系统状态反馈的基本结构。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 图中受控系统的状态空间表达式为： （1） 式中 若D =0，则受控系统： （2） 简记为 状态线性反馈控制律 为： （3） 式中，v 为 维参考输人；K为 维状态反馈系数阵或状态反馈 增益阵。对单输入系统，K为 维行矢量。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 把式(3)代人式(1)整理可得状态反馈闭环系统的状态空间表达式： （4） 若D =O，则 （5） 简记为 。 闭环系统的传递函数矩阵： （6） 比较开环系统 与闭环系统 可 见，状态反馈阵K的引入，并不增加系统的维数，但可通过K的选择自由地 改变闭环系统的特征值，从而使系统获得所要求的性能。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 5.1.2 输出反馈 输出反馈是采用输出矢量y构成线性反馈律。在经典控制理论中主 要讨论这种反馈形式。（图二）示出多输入一多输出系统输出反馈的基 本结构。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 受控系统 （7） 或 （8） 输出线性反馈控制律为： （9）
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