matlab设计降维状态观测器,降维状态观测器的两种设计方法及算例
第 17卷第 3期 2005年 6月 军 械 工 程 学 院 学 报 Journal of Ordnance Engineering College Vo1．17 No．3 Jun．，2005 文章编号 ：1008—2956 (2005)03—0062—03 降维状态观测器的两种设计方法及算例 张文 ，齐晓慧 (1．镇江高等专科学校电子与信息系 ，江苏 镇江 212003； 2．军械工程学院光学与电子工程系 ，河北 石家庄 050003) 摘要 ：降维状态观测器是非常重要的一类观测器 ，它使采用状 态反馈构成闭环系统的物理实现成为可能。降维 状态观测器的设计方法很多，笔者在一种常用设计方法的基础上 ，推导 出对应的另一种设计方法 ，这将使降维 观测器设计考虑 的情况更全面 ，为使用方便，针对这两种方法给出了算例。 关键词 ：观测器 ；降维观测器 ；状态重构 中图分类号 ：TP273 文献标识码 ：A Two Design M ethods of Reduced——order Observers and Example ZHANG Wen ，QI Xiao—hui (1．Department of Electronics and Information，Zhe~iang College，Zhenjiang 212003，China； 2．Department of Optics and Electronics Engineering，Ordnance Engineering College，Shijiazhuang 050003，China) Abstract： Reduced—order observer is an important observer，which makes it possible to introduce state feedback to form closed system．A new design method is presented based on a routine method in this pa— per，which makes design more complete，and an example is given to show the right design． Key words：observers；reduced—order observers；state space reconstruction 在线性定 常系统 的综合 问题 中，要 实现 闭环极 点的任意配置 、系统解耦 、镇定 、渐近跟踪 、干扰抑制 及最优控制等 ，都离不开状态反馈。状态反馈实现 的前提是状 态变量 可 以测量 ，而一般 情 况下 系统 的 状态变量并不都是易于直接测量得到的，有些状态 变量其实根本无法检测。这样，就提出所谓状态观 测或状态重构 问题 。如果需要 对系统 的全 部状态变 量进行重构 ，则 要构 造全 维状 态 观测 器 。在 实 际工 程实践 中 ，系统 的输 出是能够测量 的 ，因此 可以考虑 利用输出量直接产生相应的部分状态变量 ，其余 的 状态变量则需通过构造观测器来实现，显然这类观 测器的维数低于被观测系统 的维数 ，即为降维状态 观测器 。 设线性定常系统的状态空间表达式为： X(t)=Ax(t)+Bu(t)1 ，．、 (f)：Cx(f) ．『’ 收稿 日期：2005—04—11；修 回日期：2005—05—10 作者简介：张文 (1961一)，男，学士，讲师． 式中：X(t)∈R 为系统的 n
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