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文档简介

1、现代控制理论第四次上机实验报告 实验五 利用MATLAB求解极点配置问题 实验目的： 1、学习极点配置状态反馈控制器的设计算法t 2、通过编程、上机调试，掌提系统极点配置设计方法. 实验步9R： 1、极点配置状态反馈控制器的设计，采用MATLAB的n文件编程; 2、在MATLAB界面下调试程序.井检査圧否运行正确. 实验要求： 1、在运疔以匕程序的基础匕针对状态空间模型为 0 1 0 x = x+ -3 -4 1 U y=3 2x 并讨论闭环系统的稳态性能 的被控对象设汁状态反惯控制器-便得闭环极点为4和芍. 先判断系统能控性： A=0 1 ,-3 -4, B = 0,l, Tc=ctrb(A

2、.B) n=sizc(A), 1 f rank(Tc)=n(l) disp(The system is controlled) else disp(The system i$ not controlled*) end Tc = 4 The system is controlled 再求状态反馈器： A=0 1 .-3-1. B = 0,l, J = -4 -5, K = place(AB,J) 17 0000 SOOOO 即状态反馈捋制器为：u = -Kx 状态反馈闭环系统状态空间表达式: X = (4 - BK)x Al=A-BK=O l,-20 9 配置极点前： A=0 I ,3 4h B

3、=0.1. C=3 2. D=0. $tep(AB,C,D) 得到波形： flea极点后：A变为Al A=0 1 r20 -9, B=0.1. C=3 2. D=0. stcp(ABCD) 得到波形: file idit 里iuR Insert Tools Qesktop window 旦elp SIbB 5 1 6 Qpnlgdu step Response 16 02 0 4 0.6 12 OS Time (sec) 1.8 由上述两图对比可知-配置极点垢-系统动态性能变好-但楚稳态误差变大 2、分析极点配S对稳态性能冇何影响？如何消除对稳态性能的负而影响？ 答：配置极点后动态性能变好，但足稳态误筮不能消除为了消除极点配世对稳态性能的负面影响， 任选择期望极点时，要确定各综合指标.一般要注盘以卜两点： 输出（线性）反馈能使系统极点任总配吗？ 答：不能.对完全能揑的駅输入一一单输出系统1 =（A b. c）.不能采用输出线性反惯来实现闭环系 统极点的任意配程为了克服这个弱点，在经典控制理论中，往往采取引入附加校正网络，通过增加开 环零、极点的方法改变丸轨迹走向-从而使其落在指定的期望位置上 实验心得r 通过此次实验，我更加了解了设计反馈捋制辭和

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