状态空间表达式变换为约旦标准型

 时间:2026-02-14 21:27:45

约旦标准型由于其标准简洁的形式,有利于我们对各种现代控制理论问题的研究,其对状态转移矩阵的求解以及能控能观性的判别等,都具有重要意义。

而要将某个矩阵化为约旦标准型,主要问题,便是——根据系统矩阵A,求变换矩阵T

状态空间表达式变换为约旦标准型

状态空间表达式变换为约旦标准型

状态空间表达式变换为约旦标准型

工具/原料

手、脑、心

方法/步骤

A阵为任意形式

(1)A阵的特征值无重根时,如图

状态空间表达式变换为约旦标准型

A阵为任意形式

(2)A阵的特征值有重根时

设A的特征根有q个λ1的重根,其余(n-q)个根为互异根,先不加证明地引出变换矩阵T的计算公式,如下:

         T=(P1,P2,···,Pq,Pq+₁,···,Pn)

其中,Pq+₁,···,Pn是对应于(n-p)个单根的特征矢量,求法同前,对应于q个λ1重根的矢量P1,P2,···,Pq的求得,应根据下式计算(如图):

看图,显然,P1仍为λ1对应的特征矢量,其余P2,···,Pq则称之为广义特征矢量。

状态空间表达式变换为约旦标准型

A阵为标准型

(1)A阵的特征值无重根时,如图

状态空间表达式变换为约旦标准型

A阵为标准型

(2)A阵的特征值有重根时,如图

状态空间表达式变换为约旦标准型

A阵为标准型

(3)A阵的特征值有共轭复根时,如图

状态空间表达式变换为约旦标准型

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