• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Unsa ang State Space Analysis?

Encyclopedia
Encyclopedia
Larangan: Ensiklopedya
0
China


Unsa ang State Space Analysis?


Pahayag sa State Space Analysis


Ang state space analysis sa mga sistema sa pagkontrol mao ang paraan aron mailhan ug maanalisa ang mga simple ug komplikado nga sistema pinaagi sa usa ka set sa mga variable aron ilihukan ang ilang pagkahimo sa panahon.


Mga Ekwasyon sa State Space


Let us derive state space equations for the system which is linear and time invariant.


Let us consider multiple inputs and multiple outputs system which has r inputs and m output.


Where, r = u1, u2, u3 ……….. ur.


And m = y1, y2 ……….. ym.


Now we are taking n state variables to describe the given system hence n = x1, x2, ……….. xn.


Also we define input and output vectors as,


Transpose of input vectors,

 

Where, T is transpose of the matrix.


4ec21880208e50398e2147e2c94be95c.jpeg

 

Transpose of output vectors,

 

Where, T is transpose of the matrix.


Transpose of state vectors,

 

Where, T is transpose of the matrix.


These variables are related by a set of equations which are written below and are known as state space equations


2f6c48f719835461d76258222a75c74a.jpeg


Representation of State Model using Transfer Function


Decomposition : It is defined as the process of obtaining the state model from the given transfer function. Now we can decompose the transfer function using three different ways:


  • Direct decomposition,

  • Cascade or series decomposition,

  • Parallel decomposition.


In all the above decomposition methods we first convert the given transfer function into the differential equations which is also called the dynamic equations. After converting into differential equations we will take inverse Laplace transform of the above equation then corresponding to the type of decomposition we can create model. We can represent any type of transfer function in state model. We have various types of model like electrical model, mechanical model etc.


Expression of Transfer Matrix in terms of A, B, C and D. We define transfer matrix as the Laplace transform of output to the Laplace transform of input.On writing the state equations again and taking the Laplace transform of both the state equation (assuming initial conditions equal to zero) we have

 

We can write the equation as


Where, I is an identity matrix


Now substituting the value of X(s) in the equation Y(s) and putting D = 0 (means is a null matrix) we have


Inverse of matrix can substitute by adj of matrix divided by the determinant of the matrix, now on rewriting the expression we have of


|sI-A| is also known as characteristic equation when equated to zero.

 

e6b9367897ab964505ee2e0d51ac6aef.jpeg

 

Konsepto sa Eigen Values ug Eigen Vectors


The roots of characteristic equation that we have described above are known as eigen values or eigen values of matrix A.Now there are some properties related to eigen values and these properties are written below-


  • Any square matrix A and its transpose At have the same eigen values.



  • Sum of eigen values of any matrix A is equal to the trace of the matrix A.



  • Product of the eigen values of any matrix A is equal to the determinant of the matrix A.



  • If we multiply a scalar quantity to matrix A then the eigen values are also get multiplied by the same value of scalar.



  • If we inverse the given matrix A then its eigen values are also get inverses.



  • If all the elements of the matrix are real then the eigen values corresponding to that matrix are either real or exists in complex conjugate pair.



Now there exists one eigen vector corresponding to one Eigen value, if it satisfy the following condition (ek × I – A)Pk = 0. Where, k = 1, 2, 3, ……..n.

 


State Transition Matrix ug Zero State Response


We are here interested in deriving the expressions for the state transition matrix and zero state response. Again taking the state equations that we have derived above and taking their Laplace transformation we have,

 

Now on rewriting the above equation we have

 

d0ebabef77893dcbbf49dc9134298e1e.jpeg

 

Let [sI-A] -1 = θ(s) and taking the inverse Laplace of the above equation we have

 

The expression θ(t) is known as state transition matrix.


 

3ea0118a055da16d7af19dc530ebf4fe.jpeg

 

L-1.θ(t)BU(s) = zero state response.

 

Now let us discuss some of the properties of the state transition matrix.

 

  • If we substitute t = 0 in the above equation then we will get 1. Mathematically we can write θ(0) =1.



  • If we substitute t = -t in the θ(t) then we will get inverse of θ(t). Mathematically we can write θ(-t) = [θ(t)]-1.


  • We also another important property [θ(t)]n = θ(nt). 


Maghatag og tip ug pagsalig sa author
Gipareserbado
Tres Fase SPD: Mga Tipo, Wiring ug Guide sa Pagsulay
Tres Fase SPD: Mga Tipo, Wiring ug Guide sa Pagsulay
1. Ano ang Tres-Phase Power Surge Protective Device (SPD)?Ang tres-phase power surge protective device (SPD), nga gitawag usab og tres-phase lightning arrester, gihimo sa espesyal alang sa tres-phase AC power systems. Ang iyang primary function mao ang pag-limitar sa transient overvoltages gikan sa lightning strikes o switching operations sa power grid, aron maprotektahan ang downstream electrical equipment gikan sa damage. Ang SPD operasyon basehan sa energy absorption ug dissipation: kon maoy
James
12/02/2025
Linya sa Kuryente 10kV sa Pagsasakay sa Tren: Mga Rekomendasyon sa Pagdisenyo ug Operasyon
Linya sa Kuryente 10kV sa Pagsasakay sa Tren: Mga Rekomendasyon sa Pagdisenyo ug Operasyon
Ang Daquan Line adunay dako nga karga sa kuryente, uban ang daghang ug hulagway nga mga puntos sa karga sa bahin. Ang bawg punto sa karga adunay gamay nga kapasidad, may average nga usa ka punto sa karga sa tuig 2-3 km, kini nagpapahibalo nga ang duha ka 10 kV power through lines ang dapat gamiton alang sa pag-supply og kuryente. Ang high-speed railways gigamit ang duha ka lines alang sa pag-supply og kuryente: primary through line ug comprehensive through line. Ang pinaka butangan sa duha ka th
Edwiin
11/26/2025
Pag-analisis sa mga Dahan sa Pagkawala sa Kuryente ug mga Pamaagi sa Pagbawas sa Pagkawala
Pag-analisis sa mga Dahan sa Pagkawala sa Kuryente ug mga Pamaagi sa Pagbawas sa Pagkawala
Sa konstruksyon sa grid sa kuryente, kinahanglan natong ipokus sa aktuwal nga kondisyon ug magtukod og layout sa grid nga angay sa atong kaugalingong panginahanglan. Kinahanglan natong minimisahon ang pagkawala sa kuryente sa grid, i-save ang puhunan sa sosyal nga resorses, ug komprehensibong mapauswag ang ekonomikanhong bentaha sa China. Ang mga may kalabotan nga departamento sa suplay sa kuryente ug kuryente kinahanglan usab magbutang og mga tumong sa trabaho nga nagtumoy sa epektibong pagkunh
Echo
11/26/2025
Mga Paraan sa Paghahanda sa Neutral Grounding para sa mga Sistemang Pang-enerhiya ng Konbensyonal na Tren
Mga Paraan sa Paghahanda sa Neutral Grounding para sa mga Sistemang Pang-enerhiya ng Konbensyonal na Tren
Ang mga sistema sa kuryente sa tren usa ka mahimong gisangpotan sa mga linya sa awtomatikong blok nga siguro, mga linya sa kuryente nga naga-feeding, mga substation ug distribution station sa tren, ug mga linya sa pag-supply sa kuryente. Sila naghatag og kuryente alang sa mga importante nga operasyon sa tren—kasama ang pagsiguro, komunikasyon, mga sistema sa rolling stock, handling sa pasahero sa estasyon, ug mga pasilidad sa maintenance. Isip usa ka integral nga bahin sa nasodnong grid sa kurye
Echo
11/26/2025
Inquiry
Pangutana
Pangutana sa IEE-Business Application
Pangita og mga equipment gamit ang IEE-Business app asa asa ug kailan man sugad og pagkuha og solusyon pagsulay sa mga eksperto ug pagpadayon sa industriya nga pakisayran suportahan ang imong proyekto sa kuryente ug negosyo