21.6
频域技术常用于分析和设计反馈控制系统,但仅适用于线性时不变系统。
时域或状态空间方法能够处理非线性、时变以及多输入多输出系统。
在状态空间表示中,通过选取系统变量的一个特定子集(称为状态变量),为 n 阶系统建立一组联立的一阶微分方程,这些方程被称为状态方程。
考虑一个RLC电路。由于该网络是二阶的,因此需要使用两个同时成立的一阶微分方程。
在储能元件(电感和电容)的导数方程中被微分的量是状态变量。
基尔霍夫电压定律和电流定律用于将非状态变量表示为状态变量和输入的线性组合。
将这些结果代入原始的导数方程,以得到状态方程。
输出方程是通过电阻的电流。
最后一步是将这些方程表示为向量-矩阵形式,以获得给定电路网络的状态空间表示。
频域技术通常用于分析和设计反馈控制系统,对线性、时不变系统有效。然而,它在处理非线性、时变和多输入多输出系统时就显得不足了。时域或状态空间方法通过利用状态变量为 n 阶系统构建同时的一阶微分方程(称为状态方程),解决了这些限制。
考虑一个 RLC 电路,这是一种常见的二阶系统。要使用状态空间方法分析…