ВУЗ:
Составители:
Наибольший интерес представляет получение диагональной
канонической формы, так как все остальные формы легко получаются из нее
путем линейных преобразований. Для диагонализации матрицы
А
используется следующее выражение
ATTA
1
2
1
..00
........
0..0
0..0
−
=
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
=
n
д
λ
λ
λ
, (2.21)
где
n
λ
λ
λ
,....,
21
- собственные значения матрицы А, а ее нормированные
собственные векторы являются столбцами матрицы
Т. Условием нормирования
является равенство единице модуля собственных векторов.
Собственные векторы и собственные значения матрицы
А однозначно
определяют динамические свойства системы, задаваемые уравнением (2.10).
Пример 2.2. Рассмотрим приведение многомерного объекта, задаваемого
уравнением
2211
222222121
2
111212111
1
xcxcy
ubxaxa
dt
dx
ubxaxa
dt
dx
+=
++=
++=
(2.22)
к канонической диагональной форме.
Матрицы объекта равны
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−−
−
=
5,225,0
35,0
A ;
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
20
01
B ;
(
)
23
=
C .
Вычислим собственные значения матрицы
А из условия (2.16)
0
5,225,0
35,0
=
−−−
−
−
λ
λ
(2.23)
Раскрывая полученный определитель, получим характеристическое
уравнение объекта
023
2
=
+
+
λ
λ
. (2.24)
Корни этого уравнения или собственные значения матрицы
А равны
Наибольший интерес представляет получение диагональной канонической формы, так как все остальные формы легко получаются из нее путем линейных преобразований. Для диагонализации матрицы А используется следующее выражение ⎛ λ1 0 .. 0 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜0 λ2 .. 0 ⎟ Aд = ⎜ ⎟ = T −1 AT , (2.21) .. .. .. .. ⎜⎜ ⎟ ⎝0 0 .. λ n ⎟⎠ где λ1 , λ 2 ,....λ n - собственные значения матрицы А, а ее нормированные собственные векторы являются столбцами матрицы Т. Условием нормирования является равенство единице модуля собственных векторов. Собственные векторы и собственные значения матрицы А однозначно определяют динамические свойства системы, задаваемые уравнением (2.10). Пример 2.2. Рассмотрим приведение многомерного объекта, задаваемого уравнением dx1 = a11 x1 + a12 x 2 + b11u1 dt dx 2 = a 21 x1 + a 22 x 2 + b22 u 2 (2.22) dt y = c1 x1 + c 2 x 2 к канонической диагональной форме. Матрицы объекта равны ⎛ − 0,5 3 ⎞ ⎛1 0⎞ A = ⎜⎜ ⎟⎟ ; B = ⎜⎜ ⎟⎟ ; C = (3 2 ) . ⎝ − 0, 25 − 2,5 ⎠ ⎝ 0 2 ⎠ Вычислим собственные значения матрицы А из условия (2.16) − 0,5 − λ 3 =0 (2.23) − 0,25 − 2,5 − λ Раскрывая полученный определитель, получим характеристическое уравнение объекта λ 2 + 3λ + 2 = 0 . (2.24) Корни этого уравнения или собственные значения матрицы А равны
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- …
- следующая ›
- последняя »