State Variable Diagram   상태선도, 상태변수선도

1. 상태 선도 (State Diagram) / 상태변수 선도 (State Variable Diagram)

  ㅇ 신호흐름선도에 상태변수를 나타내어 보인 것
    
  ㅇ 상태선도 구성 요소
     - 적분기       : 1/s
     - 미분기       : s
     - 비례기(이득) : K


2. 상태선도 특징 

  ㅇ 상태선도는 적분 연산 이외에는 보통의 신호흐름선도와 동일
     - 한편, 신호흐름선도에는 적분기 없이 미분기,비례기로 만 사용하여 그려짐

  ㅇ 상태선도는 시스템 미분방정식으로부터 바로 구해질 수 있음
     - 이때, 적분기의 출력을 상태변수로 잡는 것이 편리함

  ㅇ 상태선도로부터 신호흐름선도 이득공식에 의해 전달함수를 구할 수 있음
  ㅇ 상태선도로부터 동적방정식(상태 방정식,출력 방정식)을 구할 수 있음 
  ㅇ 상태선도는 프로그래밍에 바로 적용하기 쉬움

  ㅇ 상태선도는 시스템 전달함수로부터 그려질 수 있음
     - 이를, 전달함수 분해 라고 함


3. 상태선도, 전달함수, 상태방정식

  ㅇ 상태선도로부터 1,2차 전달함수 구하기 例)
     

  ㅇ 상태선도로부터 동적방정식(상태 방정식,출력 방정식) 구하기 例)
     - 위 ③번째 그림에 대해서,
        . 상태방정식
           ..  dx1/dt = x2
           ..  dx2/dt = - b x1 - a x2 + r
        . 출력방정식
           ..  y = x1