现代控制理论课程设计(大作业)
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现代控制理论大作业环节
●环节C1-1
✧环节项目名称:状态空间控制模型系统仿真及状态方程求解
✧环节目的:
1.熟悉连续线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。
✧环节形式:课后上机仿真
✧环节考核方式:
根据提交的实验结果及分析报告确定成绩
✧环节内容、方法:
(1)给定系统传递函数,求系统的状态空间模型,并求其单位脉冲响应及单位阶跃响应。实验要求进行模型间的相互切换,并绘出系统单位阶跃及脉冲曲线。
●环节C1-2
✧环节项目名称:能控能观判据及稳定性判据
✧环节目的:
1.利用MATLAB分析线性定常系统的可控性和客观性。
2.利用MATLAB进行线性定常系统的李雅普诺夫稳定性判据。
✧环节形式:课后上机仿真
✧环节考核方式:
根据提交的仿真结果及分析报告确定成绩。
✧环节内容、方法:
(1)给定系统状态空间方程,对系统进行可控性、可观性分析。
(2)已知系统状态空间方程,判断其稳定性,并绘制出时间响应曲线验证上述判断。
实践环节要求:
(1)判断系统的可控性,求解系统的可控性矩阵Sc。
(2)判断系统的可观测性,求解系统的可观测性矩阵So。
(3)判断系统稳定性,绘制时间响应曲线。
●环节C1-3
✧环节项目名称:系统状态响应、输出响应的测量
✧环节目的:
1.利用MATLAB分析线性定常系统。
2.利用SIMULINK进行系统状态空间控制模型仿真,求取系统的状态
响应及输出响应。
✧环节形式:课后上机仿真
✧环节考核方式:
根据提交的仿真结果及分析报告确定成绩
✧环节内容、方法:
(1)给定系统状态空间方程,对系统进行可控性、可观性分析。并利用SIMULINK绘制系统的状态图,求取给定系统输入信号和初始状态时的状态响应及输出响应。
(2)给定两个系统的状态空间模型,分别求两个系统的特征值;将两个系统的系统矩阵化为标准型;求出给定系统初始状态时,状态的零输入响应;
求两个系统的传递函数并分析仿真结果。
实践环节要求:
(1)给出编写的仿真程序或绘制SIMULINK仿真模型图。
(2)明确给出要求求解的仿真结果。
(3)绘制出相应实验要求得到的曲线。
●环节C1-4
✧环节项目名称:状态反馈及状态观测器的设计
✧环节目的:
(1)熟悉状态反馈矩阵的求法。
(2)熟悉状态观测器设计方法。
✧环节形式:课后上机仿真
✧环节考核方式:
根据提交的仿真结果及分析报告确定成绩
环节内容、方法:
给定系统状态空间模型,要求判断系统的稳定性,选择适当的反馈矩阵K,使系统稳定;根据给定极点位置,设计观测器;求出带状态观测器和状态反馈系统的阶跃响应曲线(编程或用SIMULINK仿真均可);分析仿真结果。
实践环节要求:
(1)给出编写的仿真程序。
(2)明确给出要求求解的仿真结果。
(3)绘制出相应实验要求得到的曲线。
对仿真结果进行分析。