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文档简介

一、课计内 二、设计指 三、设计方 确定使状态方程变为可控的变换矩阵 状态反馈增益矩阵 四、仿真及实验结 五、总 六、参考资 哈尔滨工业大学课计任务 名 院（系 业 日 教研室意见教研室签 (，则根据cos1，sind(

0

ml2)s

(s)表示倒立摆与竖直方向的夹

x

0 0x0 0

01x

x

0 1 0

3

0 0

xx 1000x

y

0010

00xx1000 0x000x 1 0xx 1000x

y

0010

00二、设计指0.2m的阶跃信号时，闭环系统（1）摆杆角度x3（2）x1（3）20度（0.35弧度三、设计方使用易解得未校正前系统有两个根roots([0.01021250-ans= 5.1136；-5.1136 使用可以很方便的判断系统的能控性，代码如下A=[0100;0000;0001;0029.4B=uc=ctrb(A,B);r=rank(uc)r=C=[1000;001uoobsv(A,C);获得能观测性矩阵r0=rank(uo)r0 系统是四阶的，所以希望极点n

4,11根据p

0.11，计算出阻尼比

11

2（留有余量，计算出n

2.71 1 1远极点应选择使它和原点的距离大于51

s11.11js1s21.11js2s3s3s4s4 (ss)(ss)(ss)(s

s442.2s

499s

s 0 |sIA|

s

0 00s24.5sa0,a24.5,a0,a K

a,a,a,a] 0 0T1 使用很容易的算K=[-139.1280-44.0980222.1968四、仿真及实验结在实验指导书给出的M文件中使用了一个rscale函数，这个函数不是自带函到仿真结果的，编译时会出现错误。rscale函数的具体内容附在报告的最后。M文件只需在给出的历程的基础上，把计算反馈矩图x是根据课计的要求，用近似二阶欠阻尼的方法设计出的结果，从图中可以看峰值在0.1t图峰值在0.1t现在的知识范围，到了阶段，应该才会涉足。图在中进行仿真的模型图如图controller1使用的参数是自己设计的，controller2的参数是实验指导书提供的controller1的仿真波形如下图仔细观察和使用M文件做的仿真，二者还是有细微差别的，这并不是设计的问题，而是计算方式不同造成的。实物仿真所使用的模型如图图图倒立摆和小车又回到了设定的位置附近。这一运动过程可以从力学力矩平衡的角01800实验数据应该增设一组受到单一扰动后恢复的情况，以便从曲线中直接一些此外，小组也做了双闭环PID控制图了问题，在报告中没法详述。与极点配置的方法相比，PID双闭环响应速度较

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