상태공간기법 주요 용어

(2022-08-29)

State Vector, 상태 벡터, System Variable, 시스템 변수, Phase Variable, 위상 변수


1. 상태공간기법 관련 주요 용어시스템 상태 (System State)
     - 시스템의 동작 상태를 규정하는 최소 개의 변수들의 모임

  ㅇ 시스템 변수 (System Variable)
     - 시스템 입력 및 초기조건에 따라 변하게되는 시스템 내에 가능한 모든 변수상태 변수 (State Variable)
     - 시스템의 동적 동작 상태를 나타낼 수 있는 최소개의 변수상태 벡터 (State Vector)
     - 상태변수들이 그 원소가 되는 열 벡터
        위상 변수 (Phase Variable)
     - 각각의 상태변수 사이의 관계가 1차 미분으로 정의되는 형태
        
[# \frac{dx_1(t)}{dt} = x_2(t) \\ \frac{dx_2(t)}{dt} = x_3(t) \\ \qquad \vdots \\ \frac{dx_n(t)}{dt} = -a_0x_1(t)-a_1x_2(t)+\cdots-a_{n-2}x_{n-1}(t)-a_{n-1}x_{n}(t) +u(t) #]
동적방정식 : `상태방정식` 및 `출력방정식` - 상태 방정식 (State Equation) . 상태 변수를 이용하여 상태공간시스템 동작 특성을 나타내는 방정식 - 출력 방정식 (Output Equation) . 시스템 입력과 상태 변수들로 구성된 대수적 방정식상태 공간 (State Space) - 시스템 동작 특성이 이 공간상에서 상태방정식에 의해 기술됨 ㅇ 상태 궤적 (State Trajectory) - 상태공간에서 시간 t를 변화시킬때 상태벡터가 그리는 궤적 ㅇ 관측기(Observer) 또는 추정기(Estimator) - 상태변수를 관측,추정해내는 장치 . 하드웨어적인 소자 또는 소프트웨어적인 프로그램으로 구성 ㅇ 가제어성 (Controllable, Controllability) - 유한 시간 내 입력을 가하여, 임의의 초기 상태를 원하는 최종 상태로 변화시킬 수 있음 - 즉, 유한 시간 내 입력에 의해, 내부 상태를 완전히 지배할 수 있는 경우 ㅇ 가관측성 (Observable, Observability) - 유한 시간 내 출력을 관측하여, 이전 어떤 시간상태 변수 값을 완전히 알아낼 수 있음



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