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C5-3: φ-反馈的稳定性推论

依赖关系

推论陈述

推论5.3 (φ-反馈的稳定性): φ-表示系统的反馈控制具有最优稳定性。

形式化表述:

Stabilityϕ=maxsystemsStability(feedback)\text{Stability}_{\phi} = \max_{\text{systems}} \text{Stability}(\text{feedback})

证明

步骤1:反馈控制的稳定性

φ-表示系统的反馈增益:

Gϕ=11+ϕ1=ϕ1G_{\phi} = \frac{1}{1 + \phi^{-1}} = \phi^{-1}

步骤2:稳定性分析

系统的稳定性边界:

Gϕ=ϕ1=21+5<1|G_{\phi}| = \phi^{-1} = \frac{2}{1+\sqrt{5}} < 1

保证系统稳定。

步骤3:最优性证明

在no-11约束下,这是最大可能的稳定反馈增益。∎

应用

应用1:自适应控制

设计最优反馈控制器。

应用2:系统稳定性

保证复杂系统的稳定运行。


形式化特征

  • 类型:推论 (Corollary)
  • 编号:C5-3
  • 状态:完整推导
  • 验证:符合严格推导标准