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输出反馈

/output feedback/
条目作者陈填锐王聪
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陈填锐

王聪

王聪

最后更新 2023-05-31
浏览 128
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以系统输出作为反馈变量的一类反馈形式。

英文名称
output feedback
所属学科
控制科学与工程

对于连续时间线性时不变受控系统,其中输出通过反馈矩阵回馈到系统的输入端,此类形式的输出反馈为静态输出反馈。若系统反馈回路中用补偿器代替矩阵,则相应的称为动态输出反馈。

输出反馈图输出反馈图



对于连续时间线性时不变系统,输出反馈下受控系统的输入为:

式中反馈矩阵;维输入向量。经推导,可以得出连续时间线性时不变输出反馈系统的状态空间描述为:

式中维状态向量;为时间变量;,分别为矩阵。上式表明,引入输出反馈结果,使系统矩阵变为

维线性时不变输出反馈系统,结构特性由其系统矩阵的特征值表征,有,其中表示相应矩阵的特征值。

对能控性和能观测性有如下结论:对连续时间线性时不变系统,输出反馈可保持能控性和能观测性。

(1)在反馈属性上,由状态完全地表征的系统结构信息所决定,状态反馈为系统结构信息的完全反馈;对应地,输出反馈则是系统结构信息的不完全反馈。

(2)在反馈功能上,状态反馈要优于输出反馈。

(3)在反馈实现上,由系统输出的可量测属性所决定,输出反馈在物理上可构成;对应地,状态反馈则在物理上不可构成。因此,就反馈的物理实现而言,输出反馈要优于状态反馈。

  • 郑大钟.线性控制理论.2版.北京:清华大学出版社,2005.
  • 陈晓平,和卫星,傅海军.线性系统理论.北京:机械工业出版社,2011.

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