상태 전이 매트릭스를 사용하여 상태 공간 repersentation에서 시스템의 임펄스 응답을 어떻게 찾을 수 있습니까?


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표준 상태 공간 표기법으로 선형을 표시한다고 가정합니다.

, Y(t)=C(X)(t)+DU(t)

엑스˙(티)=ㅏ엑스(티)+비유(티)
와이(티)=씨엑스(티)+디유(티)

임펄스 응답을 얻기 위해 Laplace 변환을 수행하여

Y = C X + D U

에스엑스=ㅏ엑스+비유
와이=씨엑스+디유

그런 다음 전달 함수를 해결하십시오.

와이유=씨(에스나는−ㅏ)−1비+디

유사하게, 이산 시스템의 경우, x [ n + 1 ] = A x [ n ] + B u [ n ] y [ n ] = C x [ n ] + D u [ n ] 의 변형 지

엑스[엔+1]=ㅏ엑스[엔]+비유[엔]
와이[엔]=씨엑스[엔]+디유[엔]

이다

와이유=씨(지나는−ㅏ)−1비+디

이 과정은 약간 길어 보였고 각 쌍의 첫 번째 방정식의 에 대한 솔루션 인 상태 전이 행렬을 사용하여 임펄스 응답을 찾는 방법이 있음을 기억합니다 . 누구든지 이것을하는 방법을 알고 있습니까?엑스

답변:


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첫 번째 방정식에서 표준 비균질 ODE를 풀면 상태 전이 행렬을 사용하여 문제에 접근 할 수 있습니다. 용액에 엑스˙(티)=ㅏ엑스(티)+비유(티)

엑스(티)=엑스0이자형ㅏ티+∫0티이자형ㅏ(티−티')비유(티')디티'

엑스0=엑스(0)이자형ㅏ티Ξ(티)엑스0=0와이(티)

와이(티)=씨∫0티Ξ(티−티')비유(티')디티'+디유(티)

Ξ(티)=이자형ㅏ티(에스나는−ㅏ)−1

와이=씨(에스나는−ㅏ)−1비유+디유

질문과 동일한 전달 기능을 제공합니다.


완전한 Laplace 변환 접근법에 대한 귀하의 의견이 길다는 것에 관해서는 반드시 그렇게 말할 필요는 없습니다. 그러나 상태 전이 행렬 접근 방식은 구현 이 더 간단 할 수 있습니다.이를 포함하는 여러 가지 연산을 간단한 행렬 곱셈으로 계산할 수 있기 때문입니다.


아주 좋은 설명입니다.
— Jason R
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