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Consider the system
X(t) = 1 1 X(t) + b1 u(t) 0 -1 b2
c (t) = d1 d2 X (t)
The conditions for complete state controllability and complete observability is—
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- d1 > 0, b2 > 0, b1 and d2 can be anything
- d1 > 0, b2 > 0, b1 and b2 can be anything
- b1 > 0, b2 > 0, d1 and d2 can be anything
- b1 > 0, b2 > 0, b1 and d1 can be anything
- d1 > 0, b2 > 0, b1 and d2 can be anything
Correct Option: A
Given
A = | ![]() | ![]() | , B = | ![]() | ![]() | |||
0 | 1 | b2 |
C=[d1d2]
For observability
Q0 = [CT: AT CT] ≠ 0
where,
CT = | ![]() | ![]() | |
b2 |
AT = | ![]() | ![]() | ||
1 | 1 |
AT CT = | ![]() | ![]() | ||
1 | 1 |
AT CT = | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | = | ![]() | ![]() | ||||
1 | 1 | d2 | d1 + d2 |
Now,
Q0 = | ![]() | ![]() | ≠ 0 | ||
d2 | d1 + d2 |
or
d1(d1 + d2) - d1 d22 ≠ ≠ 0
or
d12 + d1d2 ≠ 0
or
d12 ≠ 0
or
d1 ≠ 0
For controllability
θC = [B: A B] ≠ 0
where,
B = | ![]() | ![]() | |
d2 |
AB = | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | = | ![]() | ![]() | ||||
0 | 1 | d2 | d2 |
or
Qc = | ![]() | ![]() | |||
d2 | d2 |
or
b1 b2 – b2 (b1 + b2) ≠ 0
or
b1 b2 – b22 – b1 b2 ≠ 0
or
– b22 ≠ 0
or
b2 ≠ 0
Finally we conclude that only option (A) fulfils this condition.