本文檔的主要內(nèi)容詳細(xì)介紹的是控制系統(tǒng)的能控性和能觀性的詳細(xì)資料說(shuō)明。

　　線性系統(tǒng)的能控性和能觀性概念是卡爾曼在1960年首先提出來(lái)的，是控制綜合和狀態(tài)估計(jì)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；

　　能控性是“能否找到使任意初態(tài)轉(zhuǎn)移到任意終態(tài)的控制量”的問(wèn)題；能觀性是“能否由測(cè)量到的由狀態(tài)分量線性組合起來(lái)的輸出量來(lái)確定出各狀態(tài)分量”的問(wèn)題；

　　能控性和能觀性對(duì)于系統(tǒng)綜合和狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題的研究有著極重要的意義。

　　“能控性”和“能觀性”的含義

　　能控性： 是輸入u（t）支配狀態(tài)改變的能力；

　　能觀測(cè)性： 是系統(tǒng)輸出y（t）反映狀態(tài)變量的能力；

　　因此， 它們從對(duì)狀態(tài)的控制能力和對(duì)狀態(tài)的識(shí)別能力兩個(gè)方面來(lái)反映系統(tǒng)，是系統(tǒng)本身的內(nèi)在特性，與外界無(wú)關(guān)。

　　“能控性”和“能觀性”的研究問(wèn)題

　　控制作用u能否在有限的時(shí)間內(nèi)，將變量x從起始狀態(tài)導(dǎo)引到要求的狀態(tài)？

　　通過(guò)觀測(cè)輸出y，能否在有限時(shí)間內(nèi)獲得全部狀態(tài)變量x的信息？

　　為什么經(jīng)典控制中沒(méi)有能控性和能觀性的概念？

　　經(jīng)典控制理論所討論SISO系統(tǒng)的輸入輸出分析和綜合問(wèn)題，它的輸入和輸出之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系可以唯一地由傳遞函數(shù)所確定。給定輸入則一定會(huì)存在唯一的輸出與之對(duì)應(yīng)。

　　反之，對(duì)期望輸出信號(hào)總可找到相應(yīng)的輸入信號(hào)（即控制量）使系統(tǒng)輸出按要求進(jìn)行控制，不存在能否控制的問(wèn)題。

　　系統(tǒng)輸出一般是可直接測(cè)量，不然，則應(yīng)能間接測(cè)量。否則，就無(wú)從對(duì)其進(jìn)行反饋控制和考核系統(tǒng)所達(dá)到的性能指標(biāo)。因此，也不存在輸出能否測(cè)量（觀測(cè)）的問(wèn)題。