線性系統(tǒng)理論基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)四(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程 線性系統(tǒng)理論基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)日期 2016 年 5 月 30 日專業(yè)班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 同組人 實(shí)驗(yàn)名稱 全維狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì) 評(píng)分 批閱教師簽字 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 學(xué)習(xí)用狀態(tài)觀測(cè)器獲取系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)值的方法； 2. 了解全維狀態(tài)觀測(cè)器的實(shí)現(xiàn)；3. 了解全維狀態(tài)觀測(cè)器的極點(diǎn)對(duì)狀態(tài)的估計(jì)誤差的影響，促進(jìn)狀態(tài)觀測(cè)器理論的學(xué)習(xí)。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境 MATLAB6.5三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、源程序代碼、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析開環(huán)系統(tǒng)，其中 a) 用狀態(tài)反饋配置系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)：；b) 設(shè)計(jì)全維狀態(tài)觀測(cè)器，觀測(cè)器的極點(diǎn)為：；專心-專注-專業(yè)c) 研究觀測(cè)器極點(diǎn)位置對(duì)估計(jì)狀態(tài)逼近被

2、估計(jì)值的影響；d) 求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（帶觀測(cè)器及不帶觀測(cè)器時(shí)）；e) 繪制系統(tǒng)的輸出階躍響應(yīng)曲線。a=0 1 0;0 0 1;-6 -11 -6;b=0;0;1;c=1 0 0;d=0;disp('原系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:')num1,den1=ss2tf(a,b,c,d,1)sys1=tf(num1,den1);figure(1)step(sys1)disp('原系統(tǒng)的極點(diǎn)為:')p=eig(a)'P=-2-sqrt(-12);-2+sqrt(-12);-5;K=place(a,b,P)disp('配置后的系統(tǒng)的極點(diǎn)為:')p=eig(a-

3、b*K)'disp('用狀態(tài)反饋配置系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為;')num2,den2=ss2tf(a-b*K,b,c,d)a=0 1 0;0 0 1;-6 -11 -6'b=1 0 0'c=0;0;1'd=0;num,den=ss2tf(a,b,c,d,1);denf=1 20 137 370;k1=den(:,4)-denf(:,4);k2=den(:,3)-denf(:,3);k3=den(:,2)-denf(:,2);Ky=k1 k2 k3Qc=b a*b a*a*b;p1=0 0 1*inv(Qc);Tc=p1;p1*a;p1*(a*a);k=

4、Ky*TcKz=-k'a=0 1 0;0 0 1;-6 -11 -6;b=0;0;1;c=1 0 0;d=0;d1=0 0 0;Az=a-Kz*ca2=a b*k;Kz*c a-Kz*c+b*k;b2=b;b;c2=c d1;d2=0;disp('帶觀測(cè)器時(shí)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:')num2,den2=ss2tf(a2,b2,c2,d2,1)sys2=tf(num2,den2);figure(2)step(sys2)運(yùn)行結(jié)果：原系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:num1 = 0 -0.0000 -0.0000 1.0000den1 = 1.0000 6.0000 11.0000 6.000

5、0原系統(tǒng)的極點(diǎn)為:p = -1.0000 -2.0000 -3.0000K = 74.0000 25.0000 3.0000配置后的系統(tǒng)的極點(diǎn)為:p = -2.0000 - 3.4641i -2.0000 + 3.4641i -5.0000 用狀態(tài)反饋配置系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為;num2 = 0 0 0.0000 1.0000den2 = 1.0000 9.0000 36.0000 80.0000Ky = -364.0000 -126.0000 -14.0000k = -14.0000 -42.0000 42.0000Kz = 14.0000 42.0000 -42.0000Az = -14.0000 1.0000 0 -42.0000 0 1.0000 36.0000 -11.0000 -6.0000帶觀測(cè)器時(shí)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:num2 = 0 0.0000 0.0000 1.0000 20.0000 1