状态反馈控制器的设计.doc
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1、上海电力学院实验报告自动控制原理实验课程题目:状态反馈控制器的设计班级: 姓名: 学号: 时间:一、 问题描述 已知一个单位反馈系统的开环传递函数为,试搭建simulink模型。仿真原系统的阶跃响应。再设计状态反馈控制器,配置系统的闭环极点在,并用simulink模型进行仿真验证。二、 理论方法分析 MATLAB提供了单变量系统极点配置函数acker(),该函数的调用格式为 K=place(A,b,p)其中,P为期望闭环极点的列向量,K为状态反馈矩阵。Acker()函数时Ackerman公式编写,若单输入系统可控的,则采用状态反馈控制后,控制量u=r+Kx。对于多变量系统的状态反馈极点配置,M
2、ATLAB也给出了函数place(),其调用格式为K=place(A,B,P)状态反馈是将系统的状态变量乘以相应的反馈系数,然后反馈到输入端与参考输入叠加形成控制量,作为受控系统的输入,实现闭环系统极点的任意配置,而且也是实现解耦和构成线性最优调节器的主要手段。只要给定的系统是完全能控且能观的,则闭环系统的极点可以通过状态反馈矩阵的确定来任意配置。这个定理是用极点配置方法设计反馈矩阵的前提和依据。在单输入,单输出系统中,反馈矩阵有唯一解,且状态反馈不改变系统的零点。三、 实验设计与实现1、搭建原系统的sumlink模型并观察其单位阶跃响应原系统sumlink模型原系统单位阶跃响应由原系统单位阶
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