现代实验报告书
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《现代控制理论基础》
实验报告
学生姓名郑棉育
学号201311632226
所在专业自动化
所在班级1132
指导教师张冰
实验一
状态空间控制模型系统仿真及状态方程求解
[实验目的]1、熟悉线性定常离散与连续线性性系统的状态空间控制模型的各种表示方法。
2、熟悉系统模型之间的转换功能。
3、利用MATLAB 对线性定常系统进行动态分析
[实验内容]
1、给定系统1
25.032)(2323++++++=s s s s s s s G ，求系统的零极点增益模型和状态空间模型，并求其单位脉冲响应及单位阶跃响应。
实验结果如下：
1、零极点增益模型：
>>num=[1213];den=[10.521];
>>[Z,P,K]=tf2zp(num,den)
2、状态空间模型：
>>num=[1213];den=[10.521];
[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)
3、单位脉冲响应程序及曲线
>>num=[1213];den=[10.521];
>>impulse(num,den);
4、单位阶跃响应程序及曲线
>>num=[1213];den=[10.521];
step(num,den);
实验二
状态反馈及状态观测器的设计
[实验目的]1、熟悉状态反馈矩阵的求法。
2、熟悉状态观测器设计方法。
[实验内容]
1、某控制系统的状态方程描述如下：
[]242471,0001,01000010000124503510=⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=C B A 通过状态反馈使系统的闭环极点配置在P=[-30，-1.2,-2.4±4i]位置上,求出状态反馈阵K,并绘制出配置后系统的时间响应曲线。
解：实验程序如下
运行结果如下
配置后系统的时间响应曲线：
5、考虑下面的状态方程模型：
[]0,001,10000,100008.20980010==⎥⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=D C B A 要求选出合适的参数状态观测器(设观测器极点为op=[-100;-102;-103])。
解：程序如下
运行结果如下：
实验心得
本次实验虽然只是对状态反馈极点的配置，但其涉及到的理论知识却几乎涵盖了整本书的内容，在实验之前，需要对书中的理论知识有所了解。
通过做实验的过程以及对实验结果的分析，使我对状态反馈有了更加清楚地认识，也了解到如何在实际操作过程中对状态反馈系数进行配置，本次实验是本学期的最后一个实验，也是对本学期所学内容的一个很好的综合与实践。
在这里要老师的耐心教导，是得我们顺利完成本学期的实验课程。
在此，谢谢张冰老师对我们的辛勤教学和实验指导。
