狀態反饋

狀態反饋是體現現代控制理論特色的一種控制方式。狀態變數能夠全面地反映系統的內部特性，因此狀態反饋比傳統的輸出反饋能更有效地改善系統的性能。但是狀態變數往往不能從系統外部直接測量得到，這就使得狀態反饋的技術實現往往比輸出反饋複雜。

圖中為狀態反饋的基本形式。其中憫是狀態變數的估計值，K是一個常係數矩陣（比例環節），通常稱為反饋增益矩陣。如果原系統是定常線性系統(A，B，C)（見線性系統理論）,則在引入狀態反饋K以後，系統就化成(A-BK，B，C)。狀態反饋把系統的動態矩陣A變成A-BK,但不影響輸入矩陣B和輸出矩陣C。狀態反饋也不影響系統的能控性，但可能改變系統的能觀測性。只要原系統是能控的，則一定可以通過適當選取反饋增益矩陣K用狀態反饋來任意移置閉環系統的極點(見極點配置)。對於傳統的輸出反饋，如果不引入附加的補償裝置，這一點不是總能作到的。

隨著狀態觀測器理論和狀態估計方法的發展（特別是由於卡爾曼-布希濾波方法的出現）,在很多情況下已不難獲得狀態變數的良好實時估計值，狀態反饋方法已進入了實用階段。

參考書目

Chi－Tsong Chen，Linear System Theory and Design, Holt, Rinehart and Winston, New York, 1984.