[PDF] Repr´esentation et analyse des syst`emes lin´eaires 1 Compl



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Repr´esentation et analyse des syst`emes lin´eaires PC 3

La forme compagne de commande : algorithme La matrice de passage : Pc =[P1 P2 ···Pn] Pn = B Pn−1 =(A+an−11n)B Pn−2 =(A 2 +a n−1A+an−21n)B = APn−1 +an−2B Pn−3 =(A 3 +a n−1A 2 +a n−2A+an−31n)B = APn−2 +an−3B ··· P1 =(An−1 +an−1An−2 +···+a11n)B = AP2 +a1B PC3 - Repr´esentation et analyse des syst`emes ISAE-N6K



COMPANY COMMANDER RECRUITER CANDIDATE INTERVIEW AND ASSESSMENT

1 2 3 4 5 Page 2 of 3 APD LC v1 00ES (See Instructions on first page) ("X" appropriate block) LOW DEGREE HIGH DEGREE 22 An assignment to recruiting duty will



Cours 9 Commandabilité, observabilité, représentations minimales

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Repr´esentation et analyse des syst`emes lin´eaires 1 Compl

D´eterminer la matrice de changement de base permettant de passer a la forme compagne de commande et d’observation quand c’est possible 4 3 Solution des exercices



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Calcul de la commande dans le cas de représentation sous forme compagne pour la commande Sous la forme compagne pour la commande, les matrices A et B ont des formes très particulières ????=



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, puis a partir de sa forme compagne de commande etablie en II 1 3 Calculer N Comparer le sch ema de commande obtenu a la correction par contre-r eaction tachym etrique pr esent ee Figure 4 et dont la synth ese est propos ee dans la section IV 2 : sachant que les gains



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Repr´esentation et analyse des syst`emes lin´eaires 1 Compl

N6K-ISAE/Premi`ere ann´ee

Repr´esentation et analyse

des syst`emes lin´eaires

Petite classe No. 3

1 Compl´ements sur les formes canoniques compagnes

Toute matrice carr´ee r´eelleA?Rn×npeut ˆetre transform´ee par une transformation de similarit´e en une des quatre formes suivantes appel´eesformes compagnesdu polynˆome ca- ract´eristique : ?0(n-1)×11n-1 1 n-10(n-1)×1? ?

×1n-1

×0(n-1)×1? ?

0(n-1)×1×

1 n-1×? (1) o`u la ligne ou colonne ?× ×?est construite avec les coefficients-a0,-a1,···,-an-1du

polynˆome caract´eristique det(λ1n-A) de la matriceA. Cette propri´et´e est maintenant mise

en oeuvre sur les mod`eles d"´etat des syst`emes dynamiques LTI.

1.1 Formes compagnes de commandabilit´e

On consid`ere une r´ealisation d"´etat LTI commandable donn´ee par : x(t) =Ax(t) +Bu(t) y(t) =Cx(t) +Du(t)(2) o`uA?Rn×n,B?Rn×m,C?Rr×n,D?Rr×m. On suppose que les matricesBetCsont de

rang plein. La fonction de transfert associ´ee `a la repr´esentation d"´etat (2) s"´ecrit :

F(p) =C(p1-A)-1B+D=bnpn+···+b0

La matrice de commandabilit´e associ´ee `a la r´ealisation d"´etat (2) est une matrice inversible

donn´ee par :

C=?B AB···An-1B?(4)

Son inverse est not´ee parC-1=?×

q? o`uq?R1×nest sa derni`ere ligne. Nous d´efinissons une premi`ere transformation de similarit´e caract´eris´ee par sa matrice de passageP=P-11. P

1=q

qA. qA n-1 (5) 1

Cette transformation de similarit´e permet de passer de la r´ealisation d"´etat (2) `a la forme

compagne de commande d´efinie dans le cours par : A c1=P1AP-11=??0 1 0···0. .......0

0··· ···0 1

-a0··· -ai··· -an-1?? B c1=P1B=??0 0

1??

C Une forme alternative de la forme (6) peut ˆetre obtenue en choisissant une transformation de similarit´e caract´eris´ee par la matriceP=P-12o`u : P

2=qA

n-1 qA n-2 q (7)

On obtient alors la forme compagne de commande :

A c2=P2AP-12=??-an-1··· -ai··· -a0

1 0··· ···0

0 .......0 0

0···0 1 0??

B c2=P2B=??10

0??

C Deux autres formes compagnes de commande peuvent ˆetre construites en utilisant une trans- formation de similarit´e ad´equate. PourP=C, on obtient la forme canonique compagne de commande suivante. A c3=P-1AP=???0··· ···0-a0

1 0···0.

0 .-ai. .......0.

0···0 1-an-1???

B c3=P-1B=??10

0??

C o`uCc3n"a aucune structure particuli`ere. Enfin, si l"on choisit la matrice de passage comme P=?An-1B···AB B?, on obtient la derni`ere forme canonique compagne de commande : A c4=P-1AP=???-an-11 0···0. .. 0....... -ai. .......0. ....1 -a00··· ···0??? B c4=P-1B=??00

1??

C o`uCc4n"a ´egalement aucune structure particuli`ere. 2

1.2 Formes compagnes d"observabilit´e

Dans le cas o`u la r´ealisation d"´etat (6) est observable, des transformations identiques peuvent

´egalement ˆetre faites afin d"obtenir des formes compagnes d"observabilit´e particuli`eres. On

d´efinit la matrice d"observabilit´e :

O=C

CA. CA n-1 (11)

Lan-i`eme colonne de la matrice d"observabilit´e est not´ee ˜q?Rn×1. En d´efinissant la matrice

de passageP=?˜q A˜q···An-1˜q?on obtient la forme compagne d"observation : A o1=P-1AP=???0··· ···0-a0 1.... .-a1

0.......

.......0-an-2

0···0 1-an-1???

B o1=P-1B=??α 0quotesdbs_dbs2.pdfusesText_3