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状态观测器的设计,信息工程学院 任彦,问题的提出,对于能控的线性时不变系统： ，可以通过状态反馈来配置闭环系 统的极点，从而使系统达到期望的稳态和动态性能。 图 状态反馈系统结构图 从系统能观性可知：若系统是状态能观的，则系统的任意状态信息必定在系统的输出 中得到反映。对这样一个能观测的系统，如何用系统的外部输入输出信息来确定系 统的内部状态变量？-系统状态观测器的设计问题,x,y,观测器的设计,已知线性定常被控对象：,设计一个结构相同的系统 ：,通常称 是 的 重构状态或状态估计,状态观测器设计思想：,观测器设计的 原则：,存在的问题：,解决原则：,应用反馈校正的思想，用误差来校正估计模型， 以使误差不断较小，直至消失。 - 状态估计闭环处理方法,观测误差：,状态转移矩阵,状态估计的闭环处理方法,引入反馈校正后，状态估计模型变为：,是观测器的n 维状态变量，L是一个 np 维的待定矩阵。,问题：系统状态估计模型是否能实现系统的状态重构？ 若矩阵 A-LC 的所有特征值均具有负实部，则误差动态系统是渐近稳 定的，从而对任意初始状态 e(0) ,有 A-LC 称为观测器状态矩阵，A-LC 的特征值也称为是观测器的极点。,谢谢,