第3章
动态系统建模
——状态空间方程

本章将介绍使用 状态空间方程 （State Space Model）描述系统数学模型的方法。状态空间方程是现代控制理论的基础，它以矩阵的形式表达系统状态变量、输入及输出之间的关系。它可以描述和处理 多输入多输出 （Multiple Input Multiple Output，MIMO）的系统。目前流行的一些算法，如模型预测控制、卡尔曼滤波器及最优化控制，都是在状态空间方程的表达形式基础上发展而来的。 本章的学习目标为：

· 掌握使用状态空间方程建立动态系统数学模型的流程。

· 理解状态空间方程与传递函数的关系。

· 掌握使用矩阵的特征值与特征向量解耦动态系统的方法。

· 掌握一维与二维相平面、相轨迹的绘制方法。

· 熟练使用相平面、相轨迹的方法分析动态系统平衡点的类型。

· 理解动态系统平衡点类型与状态矩阵特征值之间的关系。 7IOunPqaJCLQ9//4h0MqHkPityJltM3wtxG6JMHditPHmPjYj68HCCQp5r7WRTtj