状态转移矩阵计算

定义法:

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拉氏变换法:

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特征值法:

首先,考虑A的特征值不重时(互异),设A的特征值为λi(i = 1,2,…n),则可经过非奇异变换把A化成对角标准形,即: 在这里插入图片描述
写出:
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展开,有:
状态转移矩阵计算_第1张图片
所以有:
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凯莱-哈密顿法:

考虑A的特征多项式:
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显然对A的n个特征值:
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有:
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根据Cayley-Hamilton定理有:
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即λi与A都满足特征方程式。
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上式表明,An是An-1,An-2,…,A,I的线性组合。
可设:
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当特征值互异时(保证范德蒙德矩阵可逆),由于λi也满足特征行列式,因此与A相同(纠结于为什么有相同的系数:证明:A和λ都满足特征行列式,A和λ具有相同地位,A完全可以替换成λ),也满足上式,即:
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有:
状态转移矩阵计算_第2张图片
解上述方程组可得αi(t),最后再代入:
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