Практикум по дисциплине «теория автоматического управления» для студентов направлений 550200, 651900 «Автоматизация и управление»

Контрольные вопросы

1. 
   Что называют асимптотическим наблюдателем полного порядка?
   
2. 
   Как формулируют необходимое и достаточное условие возможности синтеза наблюдателя?
   
3. 
   Что называют асимптотическим наблюдателем неполного порядка?
   
4. 
   Как следует выбирать полюса наблюдателя?
   
5. 
   В чем заключается идея построения наблюдателя неполного порядка?
   
6. 
   В чем заключается задача восстановления состояния системы?
   
7. 
   Какова структура наблюдателя Люинбергера?
   
8. 
   В чем заключается задача синтеза замкнутой системы с наблюдателем состояния?
   
9. 
   Как выбирают спектр полюсов замкнутой системы с наблюдателем?
   
10. 
    Каков порядок системы с наблюдателем полного порядка?
    

Лабораторная работа №11

Синтез замкнутой системы с наблюдателем состояния.

Если необходимо синтезировать регулятор замкнутой системы, у которой не все координаты состояния доступны для измерения, то используется наблюдатель состояния, в котором восстанавливаются недостающие координаты вектора состояния, используемые в дальнейшем для формирования закона управления. Модель такой замкнутой системы представляется в виде объединения двух моделей: модели исходной разомкнутой системы и модели наблюдателя с регулятором
(11.1)
Исключив из описания системы переменные и , получим упрощенную модель
(11.2)
Порядок такой замкнутой системы равен 2n, вектор состояния состоит из матрица состояния имеет вид
.
Спектр характеристических чисел вполне управляемой и вполне наблюдаемой замкнутой системы есть объединение полюсов регулятора и полюсов наблюдателя. Полюса регулятора могут быть произвольно расположены на комплексной плоскости путем соответствующего подбора матрицы К, а полюса наблюдателя - могут быть произвольно расположены на комплексной плоскости путем соответствующего подбора матрицы G. Асимптотически устойчивые регулятор и наблюдатель обеспечивают асимптотическую устойчивость замкнутой системы управления.