系统能控制是指 系统能够通过输入控制达到任意状态。具体来说,如果存在一个分段连续的控制向量,能够在有限时间内将系统从任意初态转移至任意终态,那么这个系统就是能控的。如果系统的所有状态都是能控的,则称该系统为状态完全能控,简称系统能控。
系统能控的定义
能控性:系统能控性是控制系统的一个重要属性,它描述了系统能否通过输入控制达到任意状态。
状态完全能控:当系统的所有状态都是能控的,即系统可以从任意初态到达任意终态,这样的系统称为状态完全能控。
系统能控的物理意义
状态变量可控:如果系统的状态变量可以通过输入量进行控制,那么这些状态变量就是可控的。
系统整体可控:当所有状态变量都是可控的,整个系统也就被认为是可控的。
系统能控的应用
控制系统设计:在设计控制系统时,系统能控性是一个关键因素,它决定了系统能否实现预期的控制目标。
性能评估:在评估控制系统的性能时,系统能控性也是一个重要的评价指标,它能反映系统对不同输入的响应能力。
系统能控的判定方法
能控性矩阵:通过构建系统的能控性矩阵,可以判断系统是否具备能控性。
李雅普诺夫稳定性分析:通过李雅普诺夫稳定性分析,可以确定系统在特定输入下的稳定性,从而间接判断系统的能控性。
系统能控是控制系统设计和分析中的核心概念,它对于确保系统能够实现预期的控制目标具有重要意义。