本文概述
- 状态空间技术的优势
- 电气系统的状态空间表示
- 解
状态空间技术的优势
- 该技术可用于线性或非线性, 时变或时不变系统。
- 在无法应用拉普拉斯变换的情况下更容易应用。
- n阶微分方程可表示为一阶“ n”方程。
- 这是时域方法。
- 由于这是时域方法, 因此该方法适用于数字计算机计算。
- 根据给定的性能指标, 可以将该系统设计为最佳条件。
At time t = 0Current = iL(0)Capacitor Voltage = Vc(0)
因此, 在时间t = 0时的网络状态由电感器电流和电容器电压指定。
因此, iL(0)和Vc(0)被称为网络的初始状态, 而对iL(t), Vc(t)被称为“ t”处的网络状态。变量iL和vc称为网络的状态变量。
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申请KVL
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也,
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从等式1
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这种类型的方程称为状态方程。该方程式中存在的变量称为状态变量。
等式3和等式4可以用矩阵形式写成
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状态方程的一般形式是
x ?(t)=Ax(t)+Bu(t)........Eq.6
y(t)=C x(t)+D u(t)........Eq.7
Y = n维输出向量
U = r维控制向量或输入向量
A = n×n系统矩阵
B = n×r控制矩阵
C = n×n输出矩阵
在这种情况下, 如果输入和输出之间没有直接连接, 则不采用D u(t)。
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n阶微分方程的状态空间表示
对于n阶微分方程
例子1
用微分方程描述一个系统
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【状态空间模型】其中y是系统的输出, u是系统的输入。获取系统的状态空间表示。
解
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