Représentation et analyse des syst`emes linéaires PC 3 Théorie de

Repr´esentation et analyse
des syst`emes lin´eaires
PC 3
Th´eorie de la r´ealisation
Formes canoniques compagnes
Th´eorie de la r´ealisation 2
Probl`
eme 1 (ealisation)
Etant donn´ee une repr´esentation externe (matrice de transfert H(p)oude
eponse impulsionnelle h(t)),d´eterminer une repr´esentation d’´etat permettant de
en´erer cette repr´esentation externe.
H(p)ou h(t)−→ (A, B, C, D)
- Justifications pratiques et th´eoriques :
ecessit´eder´ealisation de filtres ou r´eseaux correcteurs synth´etis´es `a partir de
sp´ecifications fr´equentielles
Etude des simplifications pˆoles-z´eros dans les syst`emes interconnect´es
-Infinit´edesolutions
-Existence et Minimalit´e
-Algorithmes de r´ealisation
Nota : les concepts de commandabilit´eet d’observabilit´ejouent un rˆole central
PC3 - Repr´esentation et analyse des syst`emes ISAE-N6K
Th´eoriedelar´ealisation : d´efinitions 3
D´
efinition 1 (ealisation)
Une ealisation de H(p) est tout ensemble {A, B, C, D}tel que :
H(p)=D+C(p1nA)1B
D´
efinition 2 (Param`etres de Markov)
Toute matrice de transfert rationnelle r´eelle H(p)Cr×mpeut ˆetre d´ecompos´ee en s´erie
de Laurent :
H(p)=H0+H1p1+H2p2+···
o`u les matrices Hi,i=1,2··· sont les param`etres de Markov du syst`eme. Ils peuvent
ˆetre calcul´es par
H0=lim
p→∞
H(p)H1=lim
p→∞
p(H(p)H0)H2= lim
p→∞
p2(H(p)H0H1p1)
···
Th´
eor`
eme 1
L’ensemble {A, B, C, D}est une ealisation de H(p) ssi
H0=DH
i=CAi1Bi=1,2,···
PC3 - Repr´esentation et analyse des syst`emes ISAE-N6K
Th´eorie de la r´ealisation : existence 4
Th´
eor`
eme 2
1- H(p)Cr×mest une matrice de transfert ealisable par :
˙x(t)=Ax(t)+Bu(t)
y(t)=Cx(t)+Du(t)(1)
ssi H(p) est une matrice de fonctions rationnelles telle que lim
p→∞
H(p)<i.e. H(p)
est une matrice rationnelle propre.
2- h(t)Rr×mest une matrice de r´eponse impulsionnelle ealisable par (1) ssi tous les
´el´ements de h(t) sont des sommes des fonctions ´el´ementaires αtkeλt et βδ(t)avec
α, β R,0kNet λC.
Exemple :
h(t)=et+et+δ(t)etH(p)=p2+2p1
p21
1
p1
Les matrices suivantes forment une r´ealisation d’´etat de h(t)et de H(p):
A=
12
01
B=
21
11
C=10
D=10
PC3 - Repr´esentation et analyse des syst`emes ISAE-N6K
Th´eorie de la r´ealisation : minimalit´e 5
D´
efinition 3 (ealisation minimale)
Une ealisation minimale ou ealisation irr´eductible de H(p)(h(t)) est tout ensemble
{A, B, C, D}tel que son ordre nest minimal (ARn×n).
Th´
eor`
eme 3
Une r´ealisation {A, B, C, D}d’ordre nde H(p)(h(t)) est minimale si et seulement si la
paire (A, B) est commandable et la paire (A, C) est observable.
Exemple : soit H(p)= 1
p+1
1-
A=
01
10
B=
1
1
C=01
D=0
2-
A=
01
10
B=
0
1
C=11
D=0
3-
A=1B=1 C=1 D=0
PC3 - Repr´esentation et analyse des syst`emes ISAE-N6K
1 / 17 100%
La catégorie de ce document est-elle correcte?
Merci pour votre participation!

Faire une suggestion

Avez-vous trouvé des erreurs dans linterface ou les textes ? Ou savez-vous comment améliorer linterface utilisateur de StudyLib ? Nhésitez pas à envoyer vos suggestions. Cest très important pour nous !