1. 상태 공간 (State Space)
ㅇ 상태 변수들이 생성하는 공간 ☞ 생성 (Span), 공간 (Space) 참조
- 상태 변수가 좌표축이 되는 n차원 공간
ㅇ 시스템 동작 특성이, 상태 공간 상에서 상태 방정식에 의해 기술됨
- 시간(t) 변화에 따라,
- 상태 점(상태변수들에 의해 지정됨)이 그 공간 상을 이동하며,
- 동적인 특성(상태방정식으로 표현되어짐)을 보여줌
2. 상태공간 기법 (State Space Method)
ㅇ 입력,출력 변수 이외에도 n개의 상태 변수들을 이용한,
- 연립 1계 미분방정식 형태의 수학적 모델링
ㅇ 이렇게 수학적 모델링된, 상태방정식에 의해,
- 시간영역에서 시스템을 해석하고 설계하는 기법
ㅇ 상태 부 귀환에 의한 제어기 설계
- 원하는 시간응답을 얻기 위해,
- 상태 변수들에 적당한 이득 정수들을 곱하여,
- 이들을 입력에 귀환시켜,
- 전체 시스템의 특성방정식의 근들이 원하는 특성근과 일치하도록 함
3. 상태공간기법 상의 특징
ㅇ 다양한 시스템에 적용 가능
- 비선형 시스템,시변 시스템,다중 입력 다중 출력 시스템, 초기조건이 `0`이 아닌
시스템 등 다양한 시스템에 적용 가능한 기법
. 단, 고전적인 주파수영역 기법 만큼 직관적이지 못함
- 한편, 고전적 전달함수 기법은 선형시불변시스템 정도에서만 표현 가능
. 즉, 고전기법으로는 표현 가능 시스템이 제한적임
ㅇ 수학적 표현이 간결
- 주로, 벡터,행렬 표기법을 사용한 상태방정식으로 수학적 표현이 간결함
- 특히, 컴퓨터 시뮬레이션에 적합함
ㅇ 모델링 오차 영향이 클 수 있음
- 기존에 주파수영역에서의 전달함수 기법 보다 정교하게 시스템을 다룰 수 있으나,
- 필요한 시스템 정보가 많아지고, 모델링이 어려워지며, 쉽게 이해되지 않는 측면 있음
4. [참고사항]
ㅇ 상태 공간 기법 용어 ☞ 상태공간기법 주요 용어 참조
ㅇ 상태 공간 모델 식 ☞ 상태 방정식 참조
ㅇ 상태 공간 표현법 ☞ 상태공간 표현 참조
ㅇ 상태방정식의 해 ☞ 상태천이행렬 참조