在第四章中了解到一个完全能控的系统可以用状态反馈控制规律将闭环极点配置在期望的任何位置上。
如果反馈时得不到全部状态,第五章中指出可用观测器对它进行估计并将观测到的估计值用到控制规律中去。
这就是所谓重构状态反馈控制系统。
本节将讨论带有重构状态的反馈控制系统的设计问题以及它的一些特征。
图1表示这种重构状态反馈控制系统。
图1x ˆy
x w +u )ˆ(ˆˆx C y M u B x A x
−−+= C K
-
u B x A x +=
设能控又能观的系统为:
�xx =AAxx +BBBB yy =CCxx (11)当状态不能直接测量时,可以用状态观测器将状态xx 观测出来,即:
�xx =AA +MMCC �xx +BBBB −MMCCxx (22)
为便于分析,将对象(11)式和观测器(22)式看成是一个2222维的合成系统:�xx �xx =AA 00−MMCC AA +MMCC xx �xx +BB BB BB yy =CC 00xx �xx (3)
此时,反馈控制律为:BB =ww −KK �xx (44)
将(44)式代入(33)式,得:�xx �xx =AA −BBKK −MMCC AA +MMCC −BBKK xx �xx +BB BB ww yy =CC 00xx �xx (55)用误差�xx =xx −�xx 来表示这个系统的状态更为方便, 通过变换容易做到这一点。
令xx �xx =II 220022II 22−II 22xx �xx ,又II 00II −II −11=II 00II −II 它可以将(55)式变成�xx �xx =AA −BBKK BBKK 00AA +MMCC xx �xx +BB 00ww yy =CC 00xx �xx (66)。