この記事では、現代制御理論の状態変数(State Variable)について紹介します。
状態変数の概要
状態変数(State Variable)とは、各時刻におけるシステムの内部状態を表現する変数のことです。
例えば、マスダンバネ系では、位置や速度を状態変数とすることが多いです。
(一般的に予測したい出力に影響を及ぼすモノを設定)
状態変数と状態方程式
状態方程式は一般的につぎのような式で表します。
(1)
このうち、 が状態変数ベクトルです。
式を見ても分かる通り、状態変数ベクトル は入力ベクトル
に影響され、かつ出力ベクトル
に影響を及ぼすものであることがわかります。
つまり、最初の方に述べたように、状態変数はシステム内部の様々なモノのうち、出力に影響を及ぼすものを選んでやる必要があります。
コメント