好文档就是一把金锄头!
欢迎来到金锄头文库![会员中心]
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本

现代控制实验--状态反馈器和状态观测器的设计.doc

9页
  • 卖家[上传人]:pu****.1
  • 文档编号:459945775
  • 上传时间:2023-11-13
  • 文档格式:DOC
  • 文档大小:146.50KB
  • / 9 举报 版权申诉 马上下载
  • 文本预览
  • 下载提示
  • 常见问题
    • 状态反馈器和状态观测器的设计一、 实验设备PC计算机,MATLAB软件,控制理论实验台,示波器二、 实验目的(1) 学习闭环系统极点配暨定理及算法,学习全维状态观测器设计法;(2) 掌握用极点配置的方法(3) 掌握状态观测器设计方法(4) 学会使用MATLAB工具进行初步的控制系统设计三、实验原理及相关知识(1) 设系统的模型如式所示\y = Cx^Dxclf ueA" ycRf若系统可控,则必可用状态反馈的方法进行极点配置来改巫系统性能引入状态反馈后系统棋型如下式所示:i:=曲 4朋=JEr)=G4—IMgh 15K j 二GdkDxGr+lHP-嗣二匕-皿卜+砂(2) 所给系统可观,则系统存在状态观测器x=(A-GC)i-l-Bu^Gy四、实验内容(1)某系统状态方程如下'01o・001X +3-4-3_2.-6X =y = [l0 0]x理想闭环系统的极点为[-1 一2 —3]・(1)采用Ackermann公式计算法进行闭环系统极点配置;代码:A=p)l 0;0 0 1;-4 -3 -2];B=[l;3; -6];P=[-l -2 -3];K=ackcr(A,B,P)Ac=A-B*Kuig(Ac)» bihuanxixongjidian1. 1809 0. 7481 -0.0458Ac =•1.18090.25190.04584. 4427-2.2W1.13744・88551.4885-2.2748ans --3. 0000-2. 0000-1. 0000(2)采用调用place函数法进行闭环系统极点配置;代码:A=[0 1 0;0 01;-4 -3 -2];B=[1;3;-6];亡igWP=[-l -2 -3];K=place(A,B,P)» bihuanxicong jidianans =-1.6506 + O.OOOOi -0. 1747 - L.5d69i -0.1747 + 1.5469i K =1.4809 0.7431 -0.0458ans --3.0000 -2.0000 -1.0000(3) 设计全维状态观测器,要求状态观测器的极点为[-1 -2代码:a=[0 1 0;0 0 1;-4 -3 -2];b=[l;3;-6];c=[l o (q;p=[-l -2 -3];blF;cl=b*;K=ackcr(al ,bl,p);h=(K)'ahc=a-h*c» quanveizhuangxaiguanche(2)巳知系统状态方程为:10一30x = 0-4y = [\ 0 0]x(1)求状态反馈增益阵K,使反馈后闭环特征值为卜1 -2 -3];代码:A=p)l 0;0 0 1;4 -3 -2];b=[l;3;-6];p=[-l -2 -3];k=ackcr(A,b,p)A-b*k eig(A.b*k)>> zhua^igtaifauikuixhenyi.1.69230.95380. 0923ans彳-1.69230.0452-0. 0923-5.0769-2.86150.723114.15382. 7231-1. 4462(2)检验引入状态反馈后的特征值与希望极点是否一致。

      ans --3. 0000-2. 0000-1. 0000<» I<3)比较状态反馈前后的系统阶跃响应代码:A 1=(0 1 0;0 0 1;-4 -3 -2];Bl = [l;3;-6];Cl=[l 00];Hl=[()];Gl=ss(A131,Cl,Dl);(yW,xl]=swp(Gl);P=[-l -2 -3];FL=ackcr(A 1 ,B 1 ,P);abk=Al-Bl*K;A2=abk;B2=B1;C2=C1;n2=ni;G2=ss(A232,C2,D2);^2,t2>x2J=step(G2);hold onplot(rhxl)plot(t2tx2)(4) 设计全阶状态观测器,要求状态观测器的极点为卜5 -6 -7]o(5) 检验全维状态观测器的特征值与希望特征值是否一致.代码:a=[0 1 0;0 0 1;-4 -3 -2]; b=[l;3;-6);c=[l 0()];p=[-5 -6 -7];bl=c*;cUb\F:=ackcr(alh=(K)'ahc=a-h*cci^al-bPK)1>> quzinj iezhuangtaiguanche167214ahc --16 1 0-72 0 1-IB -3 -2ans =-7.0000 -6.0000 -5.0000X »五、实验心得通过本次实验我学习了解了闭环系统极点配置定理及算法以及全维状态观 测器设计方法同时又了解到如何用极点配置和状态观测器设计方法,并且学会了 使用MATLAB工具进行初步的控制系统设计。

      如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。

      点击阅读更多内容
      关于金锄头网 - 版权申诉 - 免责声明 - 诚邀英才 - 联系我们
      手机版 | 川公网安备 51140202000112号 | 经营许可证(蜀ICP备13022795号)
      ©2008-2016 by Sichuan Goldhoe Inc. All Rights Reserved.