现代控制理论试卷 答案与解析(14)

2020-12-06 12:19

九、试综述最有控制理论的内容及方法,分析比较二次型性能指标泛函与经典控制理论的性能指标。

1.内容:

现代控制理论研究的对象不再局限于单变量的,线性的,常定的,

连续的系统,而扩展为多变量的,非线性的,时变的,离散的系统。现代控制理论以线性代数和微分方程为主要数学工具,以状态空间法为基础,分析和设计控制系统。所谓状态空间法,本质上是一种时域分析方法,它不仅描述了系统的外部特性,而且揭示了系统的内部状态和性能。现代控制理论分析和综合系统的目标是在揭示其内在规律的基础上,实现系统在某种意义上的最优化,同时使控制系统的结构不再限于单纯的闭环形式,现代控制理论的主要内容包括如下五个分支:线性系统理论、建模和系统辨识、最忧滤波理论、最优控制、自适应控制。

2.方法:

现代控制理论的方法本质是一种时域方法,它是建立在状态变量描述方法基 础上的,它着眼于系统的状态,能更完全的表达系统的动力学性质,在解决最优控制问题中,极大值原理和贝尔曼动态规划是最重要的两种方法。

3.分析比较指标泛函与经典控制理论的性能指标:

性能指标在数学上成为泛函,经典控制理论中的性能指标一般为最大超调量、阻尼比、幅值裕度和相位裕度等。

现代控制理论的二次型指标泛函的意义:花费尽量少的控制能量,使系统的输出尽可能地跟随期望输出变化。常见的二次型性能指标分两类:线性调节器和线性伺服器。


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