Matrice gramiana di osservabilità

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Nella teoria del controllo, la matrice gramiana di osservabilità è una matrice di Gram usata per determinare se un sistema dinamico è osservabile.

Dato un sistema lineare invariante rispetto al tempo asintoticamente stabile:

x ˙ = A x + B u {\displaystyle {\dot {x}}=Ax+Bu}
y = C x + D u {\displaystyle y=Cx+Du}

la matrice gramiana di osservabilità è definita come

W o = 0 e A T τ C T C e A τ d τ {\displaystyle W_{o}=\int _{0}^{\infty }e^{A^{T}\tau }C^{T}Ce^{A\tau }d\tau }

Il sistema è osservabile se e solo se la sua matrice gramiana di osservabilità è definita positiva.

La matrice gramiana di osservabilità può anche essere calcolata risolvendo la seguente equazione di Lyapunov:

A T W o + W o A + C T C = 0 {\displaystyle A^{T}W_{o}+W_{o}A+C^{T}C=0}

Bibliografia

  • (EN) Bernard Friedland, Control System Design. An Introduction to State-Space Methods, New York, Dover Publications, 1986.

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