基于有源含反饋狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)36

1、傳遞函數(shù)： 20 - 極點(diǎn)：p =-1.0557 ， -18.9443 s2 + 20 s + 20 Td/sTs/st(Mp)/sMp/100%2.3844.63700 狀態(tài)反饋：期望值:s=-7.07+-i7.07a(s)=s2+14.14s+100% 系統(tǒng)狀態(tài)可觀性function str = pdobsv(A,C)Qo=obsv(A,C);r=rank(Qo);l=size(A,1);if r=l str='系統(tǒng)狀態(tài)是完全可觀的!'else str='系統(tǒng)不是狀態(tài)完全可觀的！'end% 狀態(tài)可控性function str = pdctrb(A,B)Qc=

2、ctrb(A,B);r=rank(Qc);l=length(A);if r=l str='系統(tǒng)狀態(tài)是完全 -可控的!'else str='系統(tǒng)不是狀態(tài)完全可控的！'end% 狀態(tài)反饋function K,ABK = zhtfk(A,B,P)K=acker(A,B,P);ABK=A-B*K;end調(diào)用：shiyan26cc.mA=-20 20;-1 0B=0;1P=-7.07-i*7.07 -7.07+i*7.07K=acker(A,B,P)A,B,C,D=linmod('shiyan36b')str = pdctrb(A,B) str = pdo

3、bsv(A,C) num,den=ss2tf(A,B,C,D,1) sys=tf(num,den) % sys=ss(A,B,C,D) step(sys) grid on結(jié)果K = 9.8585 -5.8600 /反饋量p = -7.0700 + 7.0700i -7.0700 - 7.0700isys = 20 - s2 + 14.14 s + 99.97 Continuous-time transfer function.str =系統(tǒng)狀態(tài)是完全 -可控的!str =系統(tǒng)狀態(tài)是完全可觀的! Td/sTs/st(Mp)/sMp/100%0.2610.6840.4360.045全維觀測(cè)器：取特

4、征值為-20 -20Td/sTs/st(Mp)/sMp/100%0.2810.6820.4370.045function E,AEC= qwgcq(A,B,C,P1)A1=A'B1=C'C1=B'K=acker(A1,B1,P1);E=(K)'AEC=A-E*C;end調(diào)用：A=-20 20;-1 0;B=0;1;C=1 0;P=-7.07-i*7.07 -7.07+i*7.07;P1=-20 -20;%K,ABK = zhtfk(A,B,P)E,AEC= qwgcq(A,B,C,P1) A,B,C,D=linmod('shiyan36c')z,

5、p,k=ss2zp(A,B,C,D,1) %1為輸入個(gè)數(shù) sys1=zpk(z,p,k) step(sys) grid on降維觀測(cè)器：取特征值為-20Td/sTs/st(Mp)/sMp/100%0.2810.6820.4370.045% 降維觀測(cè)器function xjjwgcq(A,B,C,Q,q) %q=rank(c),僅適用于矩陣C是(n;1)維的矩陣 %，若非，可改下面的參數(shù)實(shí)現(xiàn);Q=D;C% n= length(A);N=size(A);n=N(1); %取A的行數(shù)q=n-q; %q維觀測(cè)器Q1=inv(Q);A=Q*A*Q1;B=Q*B;C=C*Q1;A11=A(1:q,1:q)

6、A12=A(1:q,q+1:n)A21=A(q+1:n,1:q)A22=A(q+1:n,q+1:n)B1=B(1:q,1)B2=B(q+1:n,1)dwjzh=eye(size(A11);syms s e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 e9;E=e1;e2;e3;e4;e5;e6;e7;e8;e9;E=E(1:q,1)aeaz=(A11-E*A21);ep=collect(det(s*dwjzh-aeaz)end調(diào)用： '.m'文件;A=-20 20;-1 0;B=0;1;C=1 0;P=-20;q=rank(C);Q=0 1;1 0;xjjwgcq(A,B,C,

7、Q,q)結(jié)果：E =e1ep =s + 20*e1A12 = -1 A21 =20 A22 = -20 B1 = 1 B2 = 0因?yàn)轭}目要求特征值為-20。所以e1=1又輸入.m 文件;A12 = -1 ; A21 =20 ; A22 = -20 ; B1 = 1 ; B2 = 0;aeaz=(A11-E*A21)bebu=B1-E*B2aeay=(A11-E*A21)*E+A12-E*A22 A,B,C,D=linmod('shiyan36cd')% num,den=ss2tf(A,B,C,D,1);% sys=tf(num,den)z,p,k=ss2zp(A,B,C,D,1) %1為輸入個(gè)數(shù) sys1=zpk(z,p,k)結(jié)果:z = -20.0000p = -7.0700 + 7.0700i -7.0700 - 7.0700i -20.0000 +