線性隨機系統

線性隨機系統

線性隨機系統即同時滿足線性系統和隨機控制系統特性的系統,它滿足線性系統的疊加性與均勻性,同時又受隨機因素影響。線性隨機系統分為連續線性隨機系統和離散線性隨機系統。

基本概念

隨機控制系統是受隨機因素影響的動態系統。線性系統是指同時滿足疊加性與均勻性(又稱為其次性)的系統。

線性隨機系統即同時滿足線性系統和隨機控制系統特性的系統,它滿足線性系統的疊加性與均勻性,同時又受隨機因素影響。線性隨機系統分為連續線性隨機系統和離散線性隨機系統 。

連續時間線性隨機系統

考慮如下形式的連續時間隨機線性系統:

線性隨機系統 線性隨機系統

其中

線性隨機系統 線性隨機系統
線性隨機系統 線性隨機系統

分別表示系統的狀態,控制和輸出向量。 為定義在全機率空間

線性隨機系統 線性隨機系統

上的隨機變數序列,且為獨立的廣義穩定的二階矩過程。對於給定的初始條件x (0) = x0 ,我們定義其相應的解過程為x (t, x0),輸出過程為y (t, x0)。定義矩陣組A,B,C如下:

線性隨機系統 線性隨機系統

均方穩定性

對於上述連續時間隨機線性系統,當u (t)=0,t>=0時,如果有

線性隨機系統 線性隨機系統

成立,就稱該系統為均方穩定的,簡稱矩陣組A是均方穩定的。

均方鎮定性

對於上述連續時間隨機線性系統,若存在矩陣K,使得當u(t) =Kx(t)時,下述閉環系統

線性隨機系統 線性隨機系統

對任意的初始條件x0 2 Rn為均方穩定的,那么就稱系統(2-13)為可鎮定的。簡稱(A,B)為均方可鎮定的。

其中,

線性隨機系統 線性隨機系統

能檢測性

線性隨機系統 線性隨機系統

如果存在常數使得

線性隨機系統 線性隨機系統

那么就稱(A,C)為能檢測的。

其中

線性隨機系統 線性隨機系統

該函式可以看成是連續時間線性隨機系統的輸出能量函式。

能觀測性

線性隨機系統 線性隨機系統

如果存在常數使得

線性隨機系統 線性隨機系統

對任意初始條件x0成立,則稱連續時間線性隨機系統為能觀測的。

離散時間線性隨機系統

我們考慮如下形式的離散時間隨機線性系統:

線性隨機系統 線性隨機系統

能檢測性

線性隨機系統 線性隨機系統

如果存在整數> 0使得

線性隨機系統 線性隨機系統

那么我們說(A,C)是能檢測的。

能觀測性

線性隨機系統 線性隨機系統

對於離散時間隨機系統,如果存在常數使得

線性隨機系統 線性隨機系統

成立,則稱連續時間線性隨機系統為能觀測的。

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