State Space, State Space Method   상태 공간, 상태 공간 기법

(2022-03-11)

1. 상태 공간 (State Space)시스템 동작 특성이 상태 공간 상에서 상태 방정식에 의해 기술됨 
     - 시간 t의 변화에 따라, 상태 점(상태변수들에 의해 지정됨)이 그 공간 상을 이동하며
       동적인 특성(상태방정식으로 표현되어짐)을 보여주는 공간
     - 상태 변수들이 생성하는 공간생성 (Span), 공간 (Space) 참조
     - 상태 변수좌표축이 되는 n차원 공간
       


2. 상태공간 기법 (State Space Method)

  ㅇ 입력,출력 변수 이외에도 n개의 상태 변수들을 이용한 연립 1계 미분방정식 형태의 수학적 모델링
     - 즉, 상태방정식에 의해 시간영역에서 시스템을 해석하고 설계하는 기법


3. 상태공간기법 특징

  ㅇ 다양한 시스템에 적용 가능
     - 비선형 시스템,시변 시스템,다중 입력 다중 출력 시스템, 초기조건이 `0`이 아닌
       시스템 등 다양한 시스템에 적용 가능한 기법
        . 단, 고전적인 주파수영역 기법 만큼 직관적이지 못함

     - 한편, 고전적 전달함수 기법은 선형시불변시스템 정도에서만 표현 가능
        . 즉, 고전기법으로는 표현 가능 시스템이 제한적임

  ㅇ 수학적 표현이 간결
     - 벡터,행렬 표기법을 사용한 상태방정식으로 수학적 표현이 간결함
     - 특히, 컴퓨터 시뮬레이션에 적합함

  ㅇ 모델링 오차 영향이 클 수 있음
     - 기존에 주파수영역에서의 전달함수 기법 보다 정교하게 시스템을 다룰 수 있으나,
     - 필요한 시스템 정보가 많아지고, 모델링이 어려워지며, 쉽게 이해되지 않는 측면 있음


4. [참고사항]상태 공간 기법 용어   ☞ 상태공간기법 주요 용어 참조
  ㅇ 상태 공간 모델 식    ☞ 상태 방정식 참조
  ㅇ 상태 공간 표현법     ☞ 상태공간 표현 참조
  ㅇ 상태방정식의 해      ☞ 상태천이행렬 참조



Copyrightⓒ written by 차재복 (Cha Jae Bok)
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