一、状态空间模型的基本概念状态空间：状态矢量所有可能值的集合称为状态空间。若有一组状态变量描述系统时，由组成的n维空间。状态方程和状态空间表达式：描述状态变量与系统输入之间关系的一阶微分方程组（常用矩阵表示）。状态方程和输出方程共同构成空间表达式。状态空间分析：稳定性、能控性、能观性。二、连续系统的状态空间模型状态矢量如果选输入矢量得到其次方程：状态方程和输出方程构成了系统的空间状态表达式，它是一个n节线性时不变的动态系统。是一个具有r个输入和m个输出的多变量系统。状态空间表达的系统方框图状态空间模型的标准型是以特定的空间基底导出的状态空间模型。又称状态空间模型的规范型。状态空间模型的标准型四种分类：能控标准型——很容易由传递函数确定能观标准型——与能控标准型有对偶关系对角标准型——是完全解耦的系统约当标准型——一定有重极点一个单输入单输出的线性连续系统的微分方程零初始条件下的拉氏变换若令则有能控标准型的结构图能观标准型能观标准形状态空间表达式中的各项系数矩阵为将能控矩阵系数A、B、C与能观矩阵系数A、B、C相比，可知它们具有对偶关系。能观标准形系统的状态变量结构图以上两种标准形的传递函数G(s)有相同阶数的分子和分母。G(s)可以看成由一个比例环节和一个分母阶数n总是大于分子阶数m的有理传递函数G′(S)。（1）系统中只有互异实极点系统状态空间表达式的系数阵为（2）系统中只有多个重极点该系统的状态方程多个重极点的系统的状态空间约当标准型表达式的系统阵表示为有重极点的约当标准型系统的状态变量结构图（3）系统具有共轭复极点消去复数表达式可将两个分式相加得到一个6阶系统的约当标准形状态变量结构图