状态变量:能完整确定地描述系统的时域行为的最小一组变量
状态向量:状态变量为元所组成的向量
状态空间:以状态变量为坐标轴组成的n维正交空间
状态方程:在状态空间中建立的描述系统性能的数学模型
列写状态方程就是把一个高阶微分方程化为所确定的状态变量相应的一阶微分方程组,然后用向量矩阵形式表示。
状态空间描述考虑了“输入-状态-输出”这一过程,其中它考虑了被经典控制理论的输入-输出描述所忽略的状态,因此它揭示了问题的本质,即输入引起状态的变化。而状态决定了输出。
输入引起的变化是一个运动过程,数学上表现为向量微分方程,即状态方程。状态决定输出是一个变换过程,数学上表现为变换方程,即代数方程。
状态变量的选择不是唯一的
状态方程的建立步骤:选择状态变量-根据物理或其他机理列写微分方程-将其化为状态变量的一阶微分方程组-将方程组化为向量矩阵的形式