保守性と制御性の概念を理解することは、状態のスペースフレームワーク内の制御システムを分析し、設計するのに不可欠です。 これらの特性は、システムの内部状態が入力と出力を介して不満または操作できるかどうかを決定します。 この記事では、これらの特性を効果的に計算し、評価する方法について説明します。

システム保守性

観察性は、システムの内部状態が、その出力から時間をかけて再構築できるかどうかを示します。 状態推定と観察者の設計にとって重要なことです。 観察性を評価するために、システムマトリックスを使用して観察性マトリックスが構築されます。

状態行列]のシステムのための保守性行列]]Cは、次のようになります。

[]O = [ C ; C A ; C A2 ; ... ; C の An の 1 ]

保守性行列[]O[が全順位(状態の数に相当)を持っている場合、システムは観察可能です。

システム制御性

制御性は、システムの状態が適切な入力によって目的の値に運転できるかどうかを判断します。システム安定化と制御設計にとって不可欠です。制御性行列はこの評価に使用されます。

マトリックスの制御性行列 ] A] と []] B] は、次のとおりです。

Q = [B]; B; A2 B; ... ; A-1 B ]

制御性行列[]Q[が全順位(州の数に相当)を持っている場合、システムは制御可能です。

実用的な計算

これらの行列を計算すると、行列の乗算と順位決定が伴います。MATLABなどのほとんどの制御システムソフトウェアパッケージは、]ctrbと[obsv[]]]などの機能を提供し、制御性や障害物が直接計算します。これらの行列を把握すると、各プロパティがランク全体的に確認されます。

  • システムパラメータに基づいて、行列を構成します。
  • 行列の順位を計算します。
  • 順位をステート数に比較します。
  • システムが保守可能か制御可能であるかどうかを判断して下さい。