實驗4-狀態(tài)反饋及狀態(tài)觀測器的設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上韶 關(guān) 學 院學 生 實 驗 報 告 冊實驗課程名稱：現(xiàn)代控制理論實驗項目名稱：狀態(tài)反饋及狀態(tài)觀測器的設(shè)計實驗類型（打）：（基礎(chǔ) 、綜合 、設(shè)計 ）院系： 物理與機電工程學院 專業(yè)班級： 08自動化（1）班 姓名 李世文 學號： 指導老師： 寧宇 韶關(guān)學院教務(wù)處編制一、實驗預(yù)習報告內(nèi)容 預(yù)習日期： 年 月 日實驗預(yù)習報告內(nèi)容原則上應(yīng)包含實驗?zāi)康?、實驗所用主要儀器藥品、實驗原理與公式、實驗預(yù)習疑問等項目。實驗?zāi)康?1、 熟悉狀態(tài)反饋矩陣的求法。2、 熟悉狀態(tài)觀測器設(shè)計方法。實驗原理設(shè)系統(tǒng)的模型如式(4.1)示。 (4.1)系統(tǒng)狀態(tài)觀測器包括全階觀測器和降階觀測器。設(shè)計全

2、階狀態(tài)觀測器的條件是系統(tǒng)狀態(tài)完全能觀。全階狀態(tài)觀測器的方程為： (4.2)實驗內(nèi)容 1、 某控制系統(tǒng)的狀態(tài)方程描述如下：通過狀態(tài)反饋使系統(tǒng)的閉環(huán)極點配置在P=-30，-1.2,-2.44i位置上,求出狀態(tài)反饋陣K,并繪制出配置后系統(tǒng)的時間響應(yīng)曲線。 2、 考慮下面的狀態(tài)方程模型： 要求選出合適的參數(shù)狀態(tài)觀測器(設(shè)觀測器極點為op=-100;-102;-103)。程序如下： A=0 1 0;980 0 -2.8;0 0 -100;B=0;0 ;100;C=1 0 0;D=0;op=-100;-102;-103;sysold=ss(A,B,C,D);disp('原系統(tǒng)的閉還極點為'

3、);p=eig(A)n=length(A);Q=zeros(n);Q(1,:)=C;for i=2:n Q(i,:)=Q(i-1,:)*A; end m=rank(Q); if m=n H=place(A',C',op')' else disp('系統(tǒng)不是狀態(tài)完全可觀測') end disp('狀態(tài)觀測器模型'); est=estim(sysold,H); disp('配置后觀測器的極點為');p=eig(est)運行結(jié)果： 原系統(tǒng)的閉還極點為p = 31.3050 -31.3050 -100.0000狀態(tài)觀測器模

4、型實驗預(yù)習評分：二、實驗原始（數(shù)據(jù)）記錄 實驗時間： 年 月 日（星期 第 節(jié)） 實驗同組人：如有實驗數(shù)據(jù)表格，學生在實驗預(yù)習時應(yīng)畫好實驗數(shù)據(jù)表格，供實驗時填寫數(shù)據(jù)（本頁如不夠，可另附相同規(guī)格的紙張）。配置后觀測器的極點為p = -103.0000 -102.0000 -100.0000實驗要求1、 求出系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型；2、依據(jù)系統(tǒng)動態(tài)性能的要求，確定所希望的閉環(huán)極點P；3、利用上面的極點配置算法求系統(tǒng)的狀態(tài)反饋矩陣K；4、檢驗配置后的系統(tǒng)性能。指導教師批閱及簽名 簽名： 年 月 日三、實驗報告內(nèi)容 年 月 日 實驗報告內(nèi)容原則上應(yīng)包含主要實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)計算（實驗操作）結(jié)果、實驗結(jié)果（疑問）分析等項目。1、 某控制系統(tǒng)的狀態(tài)方程描述如下：通過狀態(tài)反饋使系統(tǒng)的閉環(huán)極點配置在P=-30，-1.2,-2.44i位置上,求出狀態(tài)反饋陣K,并繪制出配置后系統(tǒng)的時間響應(yīng)曲線。程序和結(jié)果： 2、 考慮下面的狀態(tài)方程模型： 要求選出合適的參數(shù)狀態(tài)觀測器(設(shè)觀測器極點為op=-100;-102;-103)。實驗報告評分：注：1、如個別實驗的實驗報告內(nèi)容多，實驗報告冊頁面不夠?qū)?，或有識圖、畫圖要求的，學生應(yīng)根據(jù)實