状态空间表达式进行线性变换变为标准型的基础。
- 系统的特征值:就是系统矩阵 的特征值,也就是特征方程 的根。
- 系统的不变量: 特征多项式 的系数(唯一地确定系统的特征值)
经过非奇异的线性变换后,系统的特征值和系统的不变量均不改变。
求变换矩阵 ,,将系统矩阵 变换为 Jordan 标准型 ,得到变换后的状态空间表达式:
一、系统矩阵为任意矩阵(通用形式)
计算系统矩阵的特征值和特征向量进行矩阵对角化
1. 特征值无重根
由 个互异特征值求得的 个特征向量构成变换矩阵:
计算出特征值, 计算第 个特征值对应的特征向量
2. 特征值有重根
假设有 个 的重根,其余 个互异的根
为特征值 对应的 特征向量, 为广义特征向量
二、系统矩阵为友矩阵(标准型/特殊形式)
如果系统矩阵为友矩阵
1. 特征值无重根
2. 特征值有重根
假设三重根:
三、并联型实现 (约旦标准型实现)
将传递函数分解为部分分式之和。有理分式的分解
1. 无重根
2. 有重根