引入状态反馈后的系统,能够通过反馈系统状态信息来调整系统的控制策略,进而改善系统的动态性能。因为反馈系统状态能够让控制器对系统状态有更全面的了解,从而提高系统的稳定性。比如在机械控制中,通过对系统状态进行反馈调整,可以降低机械震动的幅度,提高机械系统的稳定性。
在控制系统中,常常受到外部扰动和参数不确定性的影响,这些因素都会影响控制系统的性能。而状态反馈控制能够通过调整控制器的设计,提高系统的鲁棒性,使得系统对于外部干扰和内部参数变化的适应能力更强。这也正是为什么状态反馈在机器人、航空控制等领域得到广泛应用的原因之一。
状态反馈也可以显著提高控制系统的快速性能。通过实时地对系统状态进行测量并进行反馈,可以使得控制器能够更加准确地掌握系统动态信息,从而大幅降低系统的动态特性对控制结果的影响,进而提高系统的快速性能。这也是为什么状态反馈在电机控制和飞行器控制等需要高速制动和转向的控制系统中应用广泛。
状态反馈控制还可以提高系统的饱和性能。控制系统通常会在非线性区域产生饱和现象,这会导致系统输出失真、控制性能下降等问题。而状态反馈能够通过调整状态反馈中物理预处理器的设计,使得系统能够更好地适应饱和现象,并大幅提升系统的饱和性能。这是状态反馈在自适应控制中广泛应用的原因之一。