State Variable

定义 Definition

状态变量：用于描述一个系统在某一时刻“内部状态”的变量集合；给定输入和初始状态后，状态变量（随时间演化）能与系统方程一起决定系统的未来行为。常见于控制理论、动力系统、物理建模、计算机科学（如状态机）等领域。（在某些语境下也可泛指“表示状态的变量”，但最常见的是控制/系统理论中的用法。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈsteɪt ˌvɛriəbəl/

例句 Examples

A state variable describes the system at a particular time.
状态变量用于描述系统在某一特定时刻的情况。

In a state-space model, the state variables evolve according to differential (or difference) equations and, together with inputs, determine the output over time.
在状态空间模型中，状态变量按照微分（或差分）方程演化，并与输入一起决定输出随时间的变化。

词源 Etymology

“state”源自拉丁语 status（状态、站立的姿态），强调“系统所处的状况”；“variable”源自拉丁语 variabilis（可变化的），强调“会随时间或条件改变”。“state variable（状态变量）”作为术语在现代系统与控制理论中被系统化使用，特别与“状态空间（state space）”表述密切相关。

相关词 Related Words

• State
• Variable
• State Space
• State Vector
• State Equation
• Input
• Output
• Dynamic System
• Differential Equation
• Markov State

文献与作品 Literary / Notable Works

• Modern Control Engineering（Katsuhiko Ogata）——系统性讲解状态空间方法与状态变量。
• Feedback Control of Dynamic Systems（Franklin, Powell, Emami-Naeini）——以工程控制为背景大量使用“state variables”。
• Linear System Theory and Design（Chi-Tsong Chen）——线性系统理论中用状态变量刻画系统动态。
• Nonlinear Systems（Hassan K. Khalil）——非线性系统分析中广泛采用状态变量与状态方程。
• “On the General Theory of Control Systems”（R. E. Kalman 等相关论文传统）——奠定现代状态空间与状态变量表述的重要学术脉络。