⑴ 單輸入清醒狀態反饋極點配置問題：如果不滿足極點配置定理，即系統不能完全能控，怎麼配置極點
先用PBH判據，找出原系數矩陣的不可控特徵值，如果希望配置的極點中包含這個特徵值極點，即便不完全可控也能通過狀態反饋去配置極點的。
如果不完全能控但完全能觀，也可以用觀測器去配置
⑵ 誰能提供一下，鍋爐燃燒控制系統不同負荷下，惰性區和導前區的傳遞函數，最好是有原理框圖，和結構圖。
鍋爐過熱器和再熱器出口蒸汽溫度是單元機組運行中必須保持在一定范圍的重要參數。隨著機組容量的增大，過熱器和再熱器管道也隨之加長，這就使得其熱慣性和調節滯後都大大增加，從而造成汽溫控制系統投自動困難，或被調參數的動、靜態品質指標差。鍋爐過熱器是回收鍋爐煙氣能量的，使鍋爐出來的蒸汽可以獲得加熱，變為干蒸汽，有利於提高鍋爐熱效率，也有利於蒸汽輪機避免水擊 回熱器是從蒸汽輪機的乏蒸汽中回收能量，加熱進入鍋爐的循環水 此外還有回熱器，可以將高壓級排出的蒸汽再熱，回收鍋爐的能量，這些裝置都是大型鍋爐蒸汽系統的輔助集熱裝置，都有利於提高鍋爐系統的能量效率，只不過過熱器、再熱器是回收煙氣能量，回熱器是回收蒸汽能量。
採用自適應控制技術需要對被控對象的動態特性進行辨識，目前通用的計算機分散控制系統（ DCS ）中還沒有提供一套對被控對象進行實時動態地系統辨識的軟體工具，其次在應用領域真正能夠掌握和運用自適應控制技術的人才也很缺乏。DCS控制系統（DISTributed Control System，分散控制系統）是隨著現代大型工業生產自動化的不斷興起和過程式控制制要求的日益復雜應運而生的綜合控制系統。它是計算機技術、系統控制技術、網路通訊技術和多媒體技術相結合的產物，可提供窗口友好的人機界面和強大的通訊功能，是完成過程式控制制、過程管理的現代化設備，具有廣闊的應用前景。
現場實時控制的應用效果展示了該項技術的先進性和實用性。狀態觀測器根據系統的外部變數（輸入變數和輸出變數）的實測值得出狀態變數估計值的一類動態系統，也稱為狀態重構器。60年代初期，為了對控制系統實現狀態反饋或其他需要，D.G.呂恩伯格、R.W.巴斯和J.E.貝特朗等人提出狀態觀測器的概念和構造方法，通過重構的途徑解決了狀態的不能直接量測的問題。狀態觀測器的出現，不但為狀態反饋的技術實現提供了實際可能性，而且在控制工程的許多方面也得到了實際應用，例如復制擾動以實現對擾動的完全補償等。工業生產過程中，對於生產裝置的溫度、壓力、流量、液位等工藝變數常常要求維持在一定的數值上，或按一定的規律變化，以滿足生產工藝的要求。PID控制器是根據PID控制原理對整個控制系統進行偏差調節，從而使被控變數的實際值與工藝要求的預定值一致。不同的控制規律適用於不同的生產過程，必須合理選擇相應的控制規律，否則PID控制器將達不到預期的控制效果。
2. 狀態反饋系統的基本概念及幾個主要結論
狀態反饋的基本特點是採用對狀態向量的線性反饋律來構成閉環控制系統，由於控製作用是系統狀態的函數，可使控制效果得到很大地改善，從而比輸出反饋具有一系列更好的控制特性。
自動控制原理指是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置（稱控制裝置或控制器），使機器，設備或生產過程（統稱被控對象）的某個工作狀態或參數（即被控制量）自動地按照預定的規律運行。控制系統的各種特性，或其各種品質指標，很大程度上是由系統的極點位置所決定的。而所謂極點配置問題，就是通過反饋陣的選擇，使閉環系統的極點，恰好處於所希望的一組極點的位置上。
極點配置定理回答了在怎樣的條件下，僅僅通過狀態反饋，就能任意配置極點的問題。它可簡述為：若動態方程 可控，則利用狀態反饋式 可以任意配置閉環系統的特徵值，若特徵值中有復數，必共軛成對地出現。
3. 運用觀測器理論解決蒸汽溫度調節對象的狀態重構問題
對於完全能控的線性定常系統，可以通過線性狀態反饋任意配置極點，以使系統實現其在Ляпунов意義下是漸進穩定的，亦即是能鎮定的。但是，通常並不是全部狀態變數都能直接量測的，從而給狀態反饋的物理實現造成了障礙。
3.1 狀態觀測器的定義及其實現問題
狀態觀測器有如下定義 : 設線性定常系統 ∑ o ＝（ A ， B ， C ）的狀態 X 是不能直接測量的， 稱動態系統∑ g 是∑ o 的一個狀態觀測器，如果
（ 1 ）∑ g 以∑ o 的輸入 u 和輸出 y 作為輸入量；
（ 2 ）∑ g 的輸出 W （ t ）滿足如下的等價性指標
（4）
觀測器的存在性：狀態觀測器存在的充分必要條件是∑ o 的不能觀測部分漸近穩定。如果對給定的一個傳遞函數陣 W （ s ），能找到一個狀態方程（ A,B,C ）並使之成立
C （ sI - A ） - 1 B = W （ s ） （5） 則稱（ A,B,C ）為具有傳遞特性 W （ s ）的系統的一個實現。實現就其本質而言，是在狀態空間法的領域內尋找一個假想結構，使之與真實系統具有相同的傳遞特性。並不是任意給定的 W （ s ）都可找到其實現的，通常，它必須滿足物理可實現條件。
實現的不唯一性：與給定的 W （ s ）具有相同的傳遞特性的實現不是唯一的。對於給定的 W （ s ），一定存在一類維數最低的實現，稱為最小實現，它反映了具有給定傳遞函數特性 W （ s ）的假想結構的最簡形式。最小實現也不是唯一的，但它們的維數必是相等的，且必是代數等價的。
3.2 鍋爐蒸汽溫度被控對象的動態特性及其狀態觀測器的一種實現
鍋爐蒸汽溫度被控對象包括過熱器出口主蒸汽溫度和再熱器出口的再熱蒸汽溫度。集總參數模型則是將單相受熱管的介質狀態參數看成是均一的，並在空間位置上選定一個有代表性的點，就用這一點介質的參數作為環節的集總參數。進一步還可推斷出單相受熱管的多段集總參數模型，通常把整個管段均分成若干小段，每個分段內集總參數的選擇要一致。因此每個分段模型的形式與整個管段模型的形式是相同的，整個管段的模型則由各個分段（設共有 n 段）模型串聯而成，也就是分段模型的 n 次冪。這時，對每個分段來說，須將總熱流量、總金屬量、總容積等分別除以分段數 n 。關於進出口溫度之間的傳遞函數。
這個公式含有近十個參數，對於實際應用並不方便。它的意義在於提供了一個十分有用的概念，即可以把過熱器和再熱器等單相受熱管理解成由若干個分段所組成，各分段傳遞函數的形式相同，段數 n 越大，每段傳遞函數表達式中的時間常數就成比例地減少。再熱器實質上是一種把作過功的低壓蒸汽再進行加熱並達到一定溫度的蒸汽過熱器，再熱器的作用進一步提高了電廠循環的熱效率，並使汽輪機末級葉片的蒸汽溫度控制在允許的范圍內。
實際工程問題中往往把解析法和系統辨識方法結合起來，通過對系統基本結構及工作原理的了解，初步推斷出系統模型的結構，或估計出系統模型的結構形式，然後再用辨識方法確定模型中的參數。
圖 1 所示為過熱器的狀態觀測器，整個過熱器劃分為四段，對每一分段又可簡化為一階慣性環節，整個過熱器就是四階慣性環節。至於時間常數 T 通常是單元機組負荷的函數，可作為狀態反饋控制系統中的一個待定因變數，在運行過程中通過觀測試驗進行參數整定。
圖 1 過熱器的狀態觀測器及其狀態反饋示圖
為了更好地反映被控對象的動態特性，故將過熱器的狀態觀測器設計為「增量形式」，即將過熱器入口溫度偏差和出口溫度偏差引入狀態觀測器，這樣觀測到的狀態變數更明確地反映了溫度的變化方向，同時過熱器入口溫度偏差的引入使狀態觀測器具有了預測控制的某些特點。為適應過熱器參數的變化，入口溫度設定值，出口溫度設定值及時間常數 T 均為鍋爐負荷的函數。
設過熱器導前區傳遞函數為 ，惰性區傳遞函數為
則
狀態觀測器的反饋矩陣 Kc=[K c1 ， K c2 ， K c3 ， K c4 ] ；狀態反饋矩陣 K=[K 1 ， K 2 ， K 3 ， K 4 ， K 5 ] ，其中 K 1 為過熱器導前區的反饋增益。
惰性區傳遞函數的增益 K 2 可以查閱鍋爐的熱力計算書，取不同工況的平均值。而過熱器惰性區時間常數 T 2 的辨識則可以利用狀態觀測器來完成。首先，令狀態反饋控制開環 , 狀態反饋矩陣 Kc=[0 ， 0 ， 0 ， 0] ；然後，調節觀測器時間常數，使觀測器輸出值和過熱器出口值的變化基本保持一致，此時的觀測器時間常數即可認為是惰性區傳遞函數的時間常數。
4 狀態觀測器、狀態反饋控制與常規 PID 調節相結合的工程應用實例
4.1 狀態反饋－ PID 控制的結構與特點
狀態反饋— PID 控制的原理框圖見圖 2 。
圖 2. 狀態反饋— PID 控制的原理框圖
與傳統的 PID 控制相比，採用狀態反饋控制能方便的通過配置閉環極點的方法，改變系統的特性，達到提高控制精度的目的。這對控制具有遲延環節的工業對象來說，無疑是一種較好的控制方案。但是，由於單相受熱管的動態特性與熱流量有關，單靠狀態反饋配置極點還難以保證在不同的工況下使鍋爐蒸汽溫度控制系統的指標均達到理想的要求，而 PID 控制恰好具有魯棒性好和抗高頻干擾能力強的優點，二者的優勢可以互補。動態特性：當被測量隨時間迅速變化時，輸出量與輸入量之間的關系稱為動態特性，可以用微分方程表示。熱流量是一定面積的物體兩側存在溫差時，單位時間內由導熱、對流、輻射方式通過該物體所傳遞的熱量。通過物體的熱流量與兩側溫度差成正比，與厚度成反比，並與材料的導熱性能有關。單位面積的熱流量為熱流通量。穩態導熱通過物體熱流通量不隨時間改變，其內部不存在熱量的蓄積；不穩態導熱通過物體的熱流通量與內部溫度分布隨時間而變化。
利用狀態反饋改善系統的閉環特性，提高系統響應速度。這是控制的第一個層次。然後，將這個品質比較好的廣義被控對象交由 PID 控制，改善系統的魯棒性，使系統的適應性提高。這是控制的第二個層次。
4.2 狀態反饋－ PID 控制的模擬研究
設 ， ，令觀測器為 ， Kc=[188.8458 ， 329.2705 ， 159.7069,22.8667] ， K=[0.06659 ， 3.6134 ， 4.8962 ， 2.9486 ， 0.6659]
第一級調節器參數為： K p =0.08 ， I=50s
第二級調節器參數為： K p =1.0 ， I=0.0s
4.2.1 狀態反饋－ PID 控制與 PID 串級控制系統的比較
PID 串級控制系統第一級調節器參數為： Kp=1 ， I=25s
第二級調節器參數為： Kp=1.0 ， I=0.0s
圖 3 是定值在發生單位階躍擾動時的響應曲線。
由圖 3 可以看出，狀態反饋－ PID 控制系統的控制效果明顯優於傳統的 PID 串級控制系統
圖 3 狀態反饋— PID 控制與 PID 串級控制的響應特性比較
4.2.2 改變觀測器的時間常數 T 0 （其它參 數不變）
令 T 0 =5 ， 8 ， 10 ， 15 時，系統的設定值擾動響應見圖 4 。由圖 4 可以看出在模型失配時，狀態反饋－ PID 控制系統的表現。當觀測器的時間常數 T0 小於惰性區時間常數 T2 （10s） 時，系統響應加快，但 T0 越小出現的超調越大。當 T0 大於 T2 時，系統響應變慢。應該注意到，當 T0 與 T2 相差較大時，系統響應變差。因此，在實際應用中可以令觀測器的時間常數 T0 是負荷的函數，以適應惰性區時間常數 T2 的變化。
圖 4. 在不同的觀測器時間常數下系統的響應曲線
4.2.3 改變觀測器的增益 K0 （其它參數不變）
令 K0= 1.0 ， 1.1 ， 1.2 ， 1.5 時，系統的設定值擾動響應見圖 5 。由圖 5 可見，系統對 K0 的變化不敏感；而實際系統的惰性區增益的變化范圍也基本在 1.1-1.5 之間。
圖 5. 在不同的觀測器增益下系統的響應曲線
改變狀態反饋矩陣 K （其它參數不變）
系統的設定值擾動響應見圖 6 。
理論上講， T 0 ， K0 ， KC 和 K 的變化均會導致系統閉環極點位置的變化。但是，如果 T 0 和 K0 的變化范圍已知，就可以找到一蔟滿足設計期望的 KC 和 K 。由圖 4 ， 5 ， 6 ， 7 不難看出，狀態反饋－ PID 控制系統中參數的變化范圍是比較大的，而系統的控制指標仍舊很好，說明系統具有比較強的魯棒性。
圖 6. 在不同的狀態反饋矩陣下系統的響應曲線
4.3 狀態反饋－ PID 控制的工程應用
陝西寶雞第二發電廠新建工程 1 號 300MW 單元機組，鍋爐為亞臨界、自然循環中間再熱汽包爐。主蒸汽溫度為三級噴水調節，其中二級和三級過熱器分為 A 、 B 兩側，再熱汽溫度以燃燒器擺動火嘴調節為主，加微量噴水及事故工況噴水調節。燃燒器是使燃料和空氣以一定方式噴出混合（或混合噴出）燃燒的裝置統稱。熱工控制系統硬體為引進美國西屋公司的 WDPF-II 型分散控制系統，應用軟體的設計組態以及工程服務由國電智深承擔。在機組 168 小時考核試運期間，過（再）熱汽溫度控制系統一直處於連續的自動控制狀態。計算機統計的結果表明，蒸汽溫度的偏差不超過± 2 ℃ 。圖 8 為三級過熱器 A 側 24 小時運行曲線。
5 結論
為了實現對大滯後復雜對象的高質量控制，本文將狀態反饋控制與 PID 控制相綜合，提出了狀態反饋 -PID 控制方案。對汽溫控制進行的模擬研究和現場調試結果表明，本方案具有優良的控制性能，並具有較強的魯棒性。
與其它現代控制方法相比，狀態反饋 -PID 控制的演算法簡單，計算量小，且容易理解，可直接利用 DCS 系統中標准控制演算法實現，有很好的推廣應用價值。
之二：基於自抗擾控制器的蒸汽溫度控制系統
1. 汽溫調節對象的動態特性
過熱蒸汽溫度控制的任務是維持過熱器出口蒸汽溫度在允許范圍之內，並保護過熱器使其管壁溫度不超過允許的工作溫度。為了提高機組熱循環的經濟性，減小汽輪機末級葉片中蒸汽濕度，而採用中間再熱循環系統。
大型鍋爐的過熱器一般布置在爐膛上部和高溫煙道中，過熱器往往分成多段，中間設置噴水減溫器，減溫水由鍋爐給水系統提供。噴水減溫器按冷卻水噴入調溫水蒸氣的結構不同，可分為文丘里式、旋渦式和多孔噴管式等型式。噴水減溫器一般布置在兩級過熱器之間。因噴水直接與水蒸氣混合，故對水質要求較高。對給水品質好的凝汽式電廠，可直接用給水作噴水。對給水品質較差的中、高壓電廠，還可採用自製冷凝水的噴水減溫系統。其原理是將部分飽和水蒸氣用給水冷卻成冷凝水噴入減溫器中調溫。水的噴射依靠冷凝器和減溫器之間的壓差來實現，不需專門的減溫水泵。噴水減溫器的特點是結構簡單，調溫幅度大（可達50℃--65'C），調節溫度靈敏，易於實現自動化，因此，鍋爐中普遍採用。缺點為對噴水品質要求高。
影響過熱器出口汽溫的因素很多，主要是以下三種擾動。
A. 蒸汽流量擾動
B. 煙氣側傳熱量的擾動
C. 減溫噴水量擾動
其中 1 和 2 的擾動響應曲線類似，因為兩者的擾動是沿整個過熱器長度方向上同時發生的，響應具有自平衡特性，而且慣性和遲延都比較小。
對於第 3 種擾動考慮到使控制系統結構簡單，易於實現，目前大多採用噴水量作為調節量，因此噴水量擾動就是基本擾動。
2 、通常的汽溫控制系統
通常採用兩種方法對汽溫系統進行控制即帶有導前微分信號的雙信號汽溫控制系統和汽溫串級控制系統，另外還可以增加相位補償迴路或前饋控制迴路，提高控制系統的品質。
3 、自抗擾控制器介紹
自抗擾控制器自PID控制器演變過來，採取了PID誤差反饋控制的核心理念。傳統PID控制直接引取輸出於參考輸入做差作為控制信號，導致出現響應快速性與超調性的矛盾出現。自抗擾控制器主要由三部分組成：跟蹤微分器（tracking differentiator），擴展狀態觀測器 （extended state observer） 和非線性狀態誤差反饋控制律（nONlinear state error feedback law）。跟蹤微分器的作用是安排過渡過程，給出合理的控制信號，解決了響應速度與超調性之間的矛盾。擴展狀態觀測器用來解決模型未知部分和外部未知擾動綜合對控制對象的影響。雖然叫做擴展狀態觀測器，但與普通的狀態觀測器不同。擴展狀態觀測器設計了一個擴展的狀態量來跟蹤模型未知部分和外部未知擾動的影響。然後給出控制量補償這些擾動。將控制對象變為普通的積分串聯型控制對象。設計擴展狀態觀測器的目的就是觀測擴展出來的狀態變數，用來估計未知擾動和控制對象未建模部分，實現動態系統的反饋線性化，將控制對象變為積分串聯型。非線性誤差反饋控制律給出被控對象的控制策略。
自抗擾控制器 （ADRC） 基本結構是由如下三種功能組合而成 :
用一個跟蹤微分器 （TD） 來安排過渡過程並提取其微分信號；
用擴張狀態觀測器 （ESO） 來估計對象的狀態變數和未知擾動的實時作用量；
安排的過渡過程與對象狀態估計量之間誤差的適當非線性組合和未知擾動估計量的補償來生成控制信號。
下面以二階 ADRC 為例：
（1） 跟蹤微分器
跟蹤微分器是這樣的非線性環節：對它輸入一個信號 , 它給出這個信號的跟蹤信號 及其微分信號 . 是安排的過渡過程 , 而 是這個過渡過程的微分信號 . 跟蹤微分器的動態方程為
其中 , 為如下方式定義的非線性函數：
；
；
；
；
；
；
當 為控制目標 - 設定值時， 給出 0 到設定值的無超調的過渡過程曲線，而 是此過渡過程的微分信號。過渡過程的快慢就取決於參數 的選取， 大，過渡過程快， 小，過渡過程慢。
（2）擴張狀態觀測器
擴張狀態觀測器 （ESO） 的動態方程為
其中 , 非線性函數 為
是對象的輸入 , 是對象的輸出 , 它們都是 ESO 的輸入量 . 變數 將估計出產生信號 的對象的狀態變數 , 而 將估計出產生信號 的對象的模型作用 （ 內擾 ） 和外擾作用的實時總和作用 . 是 ESO 的可調參數 . 調好了參數 , 這個 ESO 能給出很滿意的估計結果 . 這是獨立於產生信號 的對象模型和外擾作用的觀測器 .
（3） 控制信號的生成
控制信號 將由安排的過渡過程 、 ESO 給出的估計 共同生成。
設對象描述為
把系統的輸入 和輸出 一同輸入到 ESO 中， ESO 的 分別估計出對象的 ， 及 。
現在把控制量 分解成兩個分量：
並把控制分量 取成
那麼被控對象近似地變成
-- 純粹的積分器串聯形對象
把對象的「內擾」和「外擾」作用全部補償掉了 . 這是 ADRC 具有抗擾能力的根本原因 .
至於控制量的另一分量 的構造方法如下：
由安排的過渡過程 與 ESO 給出的狀態估計 來形成兩個誤差量
；
然後用誤差 和 的適當非線性函數 來產生 ，具體可取
一般 , . 如果 , 那麼這種反饋符合「小誤差大增益 , 大誤差小增益」的規律。
（4）自抗擾控制器的結構
自抗擾控制器的方塊圖 （Block Diagram of ADRC） 為
ADRC 的結構圖
（5） 自抗擾控制器的特點與應用前景
自抗擾控制器是由過渡過程安排、擴張狀態觀測器、擾動補償、狀態誤差的非線性反饋等特殊形式非線性結構所組成 .
自抗擾控制器能夠自動檢測並補償對象的 " 內擾 （ 模型 ）" 和 " 外擾 " 作用，從而在各種惡劣環境之下也能保證很高的控制精度。利用自抗擾控制器進行控制系統設計時，可以把系統中的許多不同因素歸類為對系統的這種，或那種「擾動」，然後用擴張狀態觀測器來分別進行估計、補償。動檢測就是在測量和檢驗過程中完全不需要或僅需要很少的人工干預而自動進行並完成的。實現自動檢測可以提高自動化水平和程度，減少人為干擾因素和人為差錯，可以提高生產過程或設備的可靠性及運行效率。自動檢測的任務主要有兩種，一是將被測參數直接測量並顯示出來，以告訴人們或其他系統有關被測對象的變化情況，即通常而言的自動檢測或自動測試；二是用作自動控制系統的前端系統，以便根據參數的變化情況做出相應的控制決策，實施自動控制。
自抗擾控制器的演算法簡單，容易實現，而且其參數適應范圍廣，是一種理想的實用數字控制器。
自抗擾控制器具有如下優特點：
A. 獨立於對象數學模型的固定結構；
B. 能實現快速、無超調、無靜差控制；
C. 被調參數物理意義明確，易整定參數；
D. 演算法簡單，能實現高速、高精度控制的理想數字控制器；
E. 無需量測外擾而能消除其影響；
F. 不用區分線性、非線性，時變、時不變對象；
G. 對象模型已知更好，未知也無妨；
H. 易實現大時滯對象控制；
I. 解耦控制特別簡單；所謂解耦控制系統，就是採用某種結構，尋找合適的控制規律來消除系統種各控制迴路之間的相互耦合關系，使每一個輸入只控制相應的一個輸出，每一個輸出又只受到一個控制的作用。 解耦控制是一個既古老又極富生命力的話題，不確定性是工程實際中普遍存在的棘手現象。解耦控制是多變數系統控制的有效手段。
目前，絕大部分工業控制器都以數字控制器形式出現，舊的模擬式控制器也被數字式控制器所取代。數字控制器，Digital Controller ，電子控制器的一類，計算機控制系統的核心部分，一般與系統中反饋部分的元件、設備相連，該系統中的其他部分可能是數字的也可能是模擬的。數字控制器通常是利用計算機軟體編程，完成特定的控制演算法。通常數字控制器應具備： A/D轉換、D/A轉換、一個完成輸入信號到輸出信號換算的程序。
自抗擾控制器為適應這個新時代的要求而誕生，它將以更高的效率和精度去替代過程式控制制中廣泛採用的 PID 和現行各種形式「先進控制器」。
自抗擾控制器的結構已經成型，對不同類型對象 ，只需調整相應參數就可實用 .
自抗擾控制器已在機械人的高速、高精度控制；力學持久機群控；爐溫控制；發電機勵磁控制；磁懸浮浮距控制；四液壓缸協調控制；傳動裝置的運動控制；非同步電機變頻調速控制；高速高精度加工車床控制等不同裝置的實物實驗中均取得了很理想的控制效果。
在過程式控制制領域，一種新型的非線性數字控制器 -- 「自抗擾控制器」以更好的控制能力和更高的控制精度，將會取代 PID 而發揮它應有的作用。
4 、利用自抗擾控制器的汽溫控制系統
汽溫控制對象一般為減溫器和過熱器，減溫器可看成一個一階慣性環節，過熱器通常是 4-6 階慣性環節。通常我們可以將對象簡化為一個二階慣性環節加遲延的控制對象，我們可以利用二階（或三階） ADRC 來控制。如上圖，被控對象就是過熱器和減溫器對象。將其控制思想於 DCS 常規演算法於自定義演算法相結合，取得了較好的控制效果。
⑶ 二級倒立擺極點配置
對於直線二級倒立擺系統，根據其狀態空間方程，我們可以設計極點配置控制器，使得直線二級倒立擺的系統矩陣的特徵值，即系統的極點轉移到S平面的左半平面，從而使得系統穩定。
對於控制器的設計，我們基於Ackermann演算法，求出了狀態反饋矩陣K。通過MATLAB模擬，可以得出設計的控制器使得系統穩定的結論。
倒立擺控制系統是一個復雜的、不穩定的、非線性系統，是進行控制理論教學及開展各種控制實驗的理想實驗平台。
對倒立擺系統的研究能有效地反映控制中的許多典型問題：如非線性問題、魯棒性問題、鎮定問題、隨動問題以及跟蹤問題等。通過對倒立擺的控制，用來檢驗新的控制方法是否有較強的處理非線性和不穩定性問題的能力。
⑷ 系統閉環極點能任意配置的充要條件是什麼
系統極點能任意配置的充要條件為狀態可控
⑸ 相對轉動極點是什麼
通過改變原有機械結構的極點配置,
可以實現改變原有系統的阻尼分布,
增加系統阻尼,提高系統的穩定性,
並降低系統動力響應的原理.
機械結構系統極點配置的基本演算法和其非線性多目標規劃演算法.
將系統極點配置問題與非線性多目標規劃聯系起來,
即系統極點配置既可以用反饋極點配置實現,
也可以用多目標規劃演算法實現.
從而為改善和提高現有機械結構動態性能提供了新的途徑.
⑹ 觀測器中矩陣(A-GC)極點能任意配置的條件是什麼
1．觀測器中的校正矩陣G起什麼作用？
答：防止觀測器的輸出信號超出閉環極點的實部。
2．觀測器中矩陣(A-GC)極點能任意配置的條件是什麼？
答：完全能控
3．為什麼觀測器極點要設置得比系統的極點更遠離於S平面的虛軸？
答：因為需要讓觀測器的狀態快速地和真實狀態趨於相等，而極點離虛軸越遠，系統調節時間就越短，系統實時性就越好。